EP1698852A1 - Penetrator - Google Patents

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EP1698852A1
EP1698852A1 EP20060004455 EP06004455A EP1698852A1 EP 1698852 A1 EP1698852 A1 EP 1698852A1 EP 20060004455 EP20060004455 EP 20060004455 EP 06004455 A EP06004455 A EP 06004455A EP 1698852 A1 EP1698852 A1 EP 1698852A1
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EP
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penetrator
damping
jacket
layer
explosive charge
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Helmut Dr. Muthig
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TDW Gesellschaft fuer Verteidigungstechnische Wirksysteme mbH
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Abstract

The sections are separated from several centimeters from each other by a damping layer. A part of the explosive charge exists in the form of spheres of different size. Cavities between the spheres are present with a damping medium. The absorbing layer (4) or the damping medium consists of porous metal, pore containing plastic, rubber metal foam, ceramic foam or powder. The materials of the absorbing layer or the damping medium deviate from each other in its impedance (product of density and shock wave speed).

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Penetrator bestehend aus einem hochfesten Mantel und einer im Innenraum des Mantels angeordneten Sprengladung, umfassend eine auf der Innenseite des Mantels anliegende, gegenüber äußeren Einwirkungen schützende Schicht, welche sich von der Spitze des Penetrators ausgehend wenigstens über einen Teil des bis zum Heck verlaufenden Mantels des Penetrators erstreckt.The invention relates to a penetrator consisting of a high-strength shell and arranged in the interior of the shell explosive charge, comprising a voltage applied to the inside of the shell, against external influences protective layer, which starting from the tip of the penetrator at least over a part of the rear extending jacket of the penetrator extends.
  • Penetratoren sind bekannte Wirkmittel, die insbesondere zur Neutralisation von sogenannten Hochwertzielen eingesetzt werden. Darunter werden stark gehärtete Strukturen oder Objekte verstanden wie zum Beispiel Kommandozentralen oder Kommunikationszentren. Die Penetratoren sind geeignet, in das Ziel einzudringen, wobei gegebenenfalls ein Antrieb zur weiteren Beschleunigung verwendet wird. Die Initiierung erfolgt mit Hilfe intelligenter Zündeinrichtungen im Inneren des Zieles, wodurch die Zerstörung des Zieles herbeigeführt werden kann.Penetrators are known active ingredients which are used in particular for the neutralization of so-called high-value targets. These include strongly hardened structures or objects, such as command centers or communication centers. The penetrators are capable of penetrating the target, optionally using a drive for further acceleration. The initiation takes place with the help of intelligent ignition devices inside the target, whereby the destruction of the target can be brought about.
  • Die Anforderungen an derartige Penetratoren werden zunehmend höher. Beispielsweise wird zum Bau moderner Bunker hochfester Beton eingesetzt. Daneben existieren Stellungen in natürlicher Umgebung wie beispielsweise Höhlen in Felsen. Dieser Fels ist in der Regel noch härter als der hochfeste Beton. Um den daraus resultierenden Anforderungen gerecht zu werden, reduziert man die Kalibergröße und erhöht die Geschwindigkeit noch weiter. Die Erhöhung der Geschwindigkeit hat aber unerwünschte Auswirkungen zur Folge. Bei der Penetration der äußeren Schichten eines Zieles wird die Struktur des Penetrators stärker belastet. Beim Aufprall werden sehr starke Belastungen auf den Mantel des Penetrators ausgeübt und die entstehenden Stoßwellen werden in das Innere des Penetrators geleitet. Beim Aufprall in einem vom Lot auf die Zieloberfläche abweichenden Winkel kann sogar der Mantel des Penetrators gekrümmt werden.The demands on such penetrators are increasingly higher. For example, high-strength concrete is used to construct modern bunkers. In addition, there are positions in natural environment such as caves in rocks. This rock is usually even harder than the high-strength concrete. To meet the resulting requirements, you reduce the caliber size and increases the speed even further. The increase in speed, however, has undesirable effects. Upon penetration of the outer layers of a target, the structure of the penetrator is more heavily loaded. Upon impact, very strong loads are exerted on the jacket of the penetrator and the resulting shock waves are conducted into the interior of the penetrator. Upon impact in a deviating angle from the solder to the target surface, even the jacket of the penetrator can be curved.
  • Diese Abläufe haben eine wesentliche Auswirkung auf die im Inneren des Mantels gelagerte Sprengladung, da diese unterschiedlichen Belastungen ausgesetzt wird.These processes have a significant effect on the stored inside the shell explosive charge, as it is exposed to different loads.
  • Zum einen entsteht eine stationäre Belastung durch die Verzögerung, die der Penetrator erfährt. Weiterhin tritt eine Schockwelle auf, die durch den Penetrator läuft. Zusätzlich gibt es eine Schwingungsbelastung durch die Eigenschwingung und die Strukturschwingung des Penetrators. Schließlich sind noch Kompression oder Dehnung aller in einem Penetrator vorhandenen Materialien zu berücksichtigen.On the one hand, there is a stationary load due to the delay experienced by the penetrator. Furthermore, a shock wave occurs, which passes through the penetrator. In addition, there is a vibration load due to the natural vibration and the structural vibration of the penetrator. Finally, compression or elongation of all materials present in a penetrator must be considered.
  • Es sind verschiedene Gestaltungsformen von Gefechtsköpfen bekannt geworden, die Schockwellen dämpfende Elemente enthalten, welche jedoch immer in Zusammenhang mit der Leistungssteuerung der im Gefechtskopf enthaltenen Sprengladung genannt werden. Zum einen beschreibt die DE 100 25 055 C2 einen splittererzeugenden Gefechtskopf, bei dem zur lokalen Leistungsminderung der initiierten Sprengladung eine verschiebbare Dämpfungsschicht vorgesehen ist, die ein Teil der Innenhülle im Bereich desjenigen Teils des Gefechtskopfmantels ist, welcher zur Splittererzeugung dient. Ein Hinweis auf die Bedämpfung von Materialien im Bereich des Mantels eines Penetrators wird dem Fachmann nicht gegeben, da hier eine andere Zielrichtung bei der Anwendung dämpfenden Materials vorliegt.There have been known various designs of warheads containing shock wave attenuating elements, which, however, are always called in connection with the power control of the explosive charge contained in the warhead. On the one hand, DE 100 25 055 C2 describes a fragment-generating warhead, in which a displaceable damping layer is provided for the local reduction in performance of the initiated explosive charge, which is a part of the inner shell in the region of that part of the warhead jacket which serves for splinter generation. An indication of the attenuation of materials in the region of the shell of a penetrator is not given to the expert, since there is another direction in the application of damping material.
  • Eine weitere Anwendung einer Dämpfungsschicht in einem Gefechtskopf ergibt sich aus der DE 101 25 226 C2. Hier wird vorgeschlagen, die Sprengladung zu unterteilen und in den Zwischenschichten einen weiteren Sprengstoff anzuordnen, der seitlich von dünnen Trennschichten begrenzt wird. Diese Trennschichten können auch aus schockabsorbierendem Isolationsmaterial bestehen. Der eigentliche Zweck der Trennschichten ist die thermische Isolation, welche verhindert, dass Sprengladungsanteile, welche benachbart zu bereits zur Deflagration angeregten Sprengladungsanteilen liegen, nicht selbst zur Deflagration angeregt werden. Auch diese Beschreibung gibt keinen unmittelbaren Hinweis auf die Anwendung von Dämpfungsmaßnahmen im Rahmen derjenigen Bedingungen, die an einen oben beschriebenen Penetrator gestellt werden.Another application of a damping layer in a warhead results from DE 101 25 226 C2. Here it is proposed to divide the explosive charge and to arrange in the intermediate layers another explosive, which is bounded laterally by thin separating layers. These separating layers can also consist of shock-absorbing insulating material. The actual purpose of the separation layers is the thermal insulation, which prevents explosive charge components which are adjacent to already charged for deflagration explosive charge portions are not themselves excited to deflagration. Again, this description gives no immediate indication of the use of damping measures under those conditions imposed on a penetrator described above.
  • Aus der US-A 5,939,662 ist ein Penetrator bekannt geworden, der auf der Innenseite seines Mantels eine dünne Schicht aufweist, welche geeignet ist, eine unerwartet auftretende Hitzeeinwirkung aufgrund eines Feuers so weit zu reduzieren, dass die Sprengladung nicht initiiert wird. Die Anforderungen an eine derartige thermisch isolierende Schicht sind jedoch aufgrund der Eigenschaften von Feuer anders geartet als an eine Schicht, die einwirkende Schockwellen mindern soll. Feuer tritt in der Regel flächig auf während die Amplitudenmaxima von Schockwellen lokal sehr begrenzt einwirken.From US-A 5,939,662 a penetrator has become known, which has on the inside of its shell a thin layer which is suitable to reduce an unexpectedly occurring heat due to a fire so far that the explosive charge is not initiated. The requirements of such a thermally insulating layer, however, are different due to the properties of fire than to a layer which is intended to reduce acting shock waves. Fire usually occurs flat, while the amplitude maxima of shockwaves have a very limited local effect.
  • Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Penetrator so zu gestalten, dass die vorgenannten Effekte der mechanischen Belastung durch Stosswellen weitgehend vermindert werden oder zumindest auf eine Größenordnung reduziert werden, die für die Sprengladung nicht mehr schädlich wirkt, und dass die Kopplung zweier oder mehrerer beschriebener Effekte unterdrückt wird.It is therefore an object of the invention to design a penetrator so that the aforementioned effects of the mechanical stress are substantially reduced by shock waves or at least reduced to an order that does not affect the explosive charge harmful, and that the coupling of two or more described Effects is suppressed.
  • Diese Aufgabe wird in einfacher Weise dadurch gelöst, dass die Schicht als eine mittels Verformung die auf den Mantel einwirkenden Stosswellen dämpfende Schicht ausgeführt ist, deren Wandstärke von der Spitze ausgehend abnimmt oder konstant bleibt. Mit Hilfe dieser Anordnung einer Dämpfungsschicht wird die Leistung des Penetrators nicht wesentlich gemindert und gleichzeitig werden die beim Aufprall auftretenden sehr starken Belastungen auf den Mantel des Penetrators reduziert und die entstehenden Stoßwellen nicht mehr in das Innere des Penetrators geleitet.This object is achieved in a simple manner in that the layer is embodied as a layer which dampens shock waves acting on the jacket by means of deformation, the wall thickness of which decreases starting from the tip or remains constant. With the help of this arrangement of a damping layer, the power of the penetrator is not significantly reduced and at the same time the very strong loads occurring on impact are reduced to the jacket of the penetrator and the resulting shock waves are no longer directed into the interior of the penetrator.
  • Hilfreich ist hierbei die feste mechanische Verbindung zwischen dem Dämpfungsmaterial und dem Mantel, womit die Dämpfungseigenschaften spürbar verbessert werden.Helpful in this case is the fixed mechanical connection between the damping material and the jacket, whereby the damping properties are noticeably improved.
  • Als weitere Dämpfungsmaßnahme bietet es sich an, eine oder mehrere Dämpfungsschichten mit einer jeweiligen Dicke von mehreren Zentimetern quer zur Längsachse des Penetrators im Sprengstoff anzuordnen, wobei diese Maßnahme sich in Kombination mit der bereits beschriebenen, entlang der Innenseite des Mantels verlaufenden dämpfenden Schicht, oder sich auch als alleinige Dämpfungsschicht im Fall des schrägen Aufpralls eines Penetrators auf ein Ziel hervorragend bewährt hat.As a further damping measure, it is advisable to arrange one or more damping layers with a respective thickness of several centimeters transversely to the longitudinal axis of the penetrator in the explosive, this measure, in combination with that already described, along the Inner side of the shell extending damping layer, or has proven to be excellent as a sole damping layer in the case of oblique impact of a penetrator on a target.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Dämpfungsmaßnahme besteht darin, den Sprengstoff oder zumindest den Teil davon, der am stärksten belastet wird, in Form von Kugeln unterschiedlicher Größe (einige Zentimeter bis einige 10 cm, abhängig von der Größe des Penetrators) in den Innenraum des Penetrators einzubringen. Der Penetratormantel kann dabei auf der Innenseite bereits mit einer Dämpfungsschicht versehen sein. Hierbei wird eine beliebig dichte Kugelpackung angestrebt werden, die sich mit Hilfe der Kugelgrößenverteilung auf das gewünschte Maß einstellen lässt. Dieses Maß kann auf die zu erwartenden Biegebelastungen des Penetrators abgestimmt werden. Die Hohlräume werden dabei mit den genannten Dämpfungsmitteln ausgefüllt, in das die Sprengstoff kugeln eingebettet werden. Biegebewegungen und damit verbundene Kompressionen und Dehnungen werden auf diese Weise von der Dämpfungsmatrix aufgefangen und von den makroskopischen Sprengstoffkugeln gänzlich ferngehalten.A further advantageous embodiment of the damping measure is to bring the explosive or at least the part thereof, which is heavily loaded, in the form of balls of different sizes (a few centimeters to a few 10 cm, depending on the size of the penetrator) in the interior of the penetrator , The penetrator jacket can already be provided on the inside with a damping layer. Here, an arbitrarily dense sphere packing is to be sought, which can be adjusted to the desired size with the help of the ball size distribution. This measure can be matched to the expected bending loads of the penetrator. The cavities are filled with the said damping means, in which the explosive balls are embedded. Bending motions and associated compressions and strains are thus captured by the damping matrix and kept away from the macroscopic explosive spheres altogether.
  • Von besonderem Nutzen ist die Verwendung von porösem Material für die dämpfende Schicht oder das Dämpfungsmittel, welches mittels Verformung aufgrund der eingeleiteten Stoßwellenenergie und deren Umwandlung in Wärme den Dämpfungseffekt weitgehend unterstützt. Als Materialien kommen Kunststoffe, Keramiken oder Metalle auch in der Form von Schäumen, Pulvern oder Hohlkugeln in Betracht. Dieser Effekt kann durch geschickte Kombination von wenigstens zwei unterschiedlichen Dämpfungsmaterialien oder Dämpfungsmitteln noch gesteigert werden. Den größtmöglichen Effekt erzielt man durch die geschickte Wahl der Impedanzen der Dämpfungsschichten oder Dämpfungsmittel untereinander, indem die Anpassung zwischen beiden Impedanzen als möglichst schlecht eingestellt wird. Dadurch kommt es zu Reflexionen der Stoßwellen innerhalb des Dämpfungsmaterials, bei denen ein wesentlicher Anteil der Energie aufgezehrt wird. Falls das Material auch noch porös ist, so wird bei jedem Durchgang in gewünschter Weise Energie dissipiert.Of particular use is the use of porous material for the cushioning layer or damping means which, by deformation due to the introduced shock wave energy and its conversion to heat, largely assists the cushioning effect. Suitable materials are plastics, ceramics or metals also in the form of foams, powders or hollow spheres. This effect can be further increased by skillful combination of at least two different damping materials or damping means. The greatest effect can be achieved by the clever choice of the impedances of the damping layers or damping means among themselves by the adjustment between the two impedances is set as bad as possible. This leads to reflections of the shock waves within the damping material, in which a essential part of the energy is consumed. If the material is still porous, energy is dissipated as desired in each pass.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und werden im Folgenden anhand der Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • Fig. 1: einen Penetrator herkömmlicher Bauart beim senkrechten Aufprall auf ein hartes Ziel,
    • Fig. 2: einen Penetrator herkömmlicher Bauart beim schrägen Aufprall auf ein Ziel,
    • Fig. 3: einen Penetrator mit einer am Mantel anliegenden dämpfenden Schicht,
    • Fig. 4: einen Penetrator mit weiteren Dämpfungsschichten innerhalb der Sprengladung,
    • Fig. 5: einen mit Dämpfungsschichten ausgestatteten Penetrator beim schrägen Aufprall auf ein hartes Ziel,
    • Fig. 6: einen Penetrator mit Sprengstoff in Kugelform mit dazwischen angeordnetem Dämpfungsmittel.
    Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and will be described in more detail below with reference to FIGS. Show it:
    • 1: a penetrator of conventional design in the vertical impact on a hard target,
    • 2 shows a penetrator of conventional design when obliquely impacting on a target,
    • 3 shows a penetrator with a damping layer adjacent to the jacket,
    • 4 shows a penetrator with further damping layers within the explosive charge,
    • 5 shows a penetrator equipped with damping layers when obliquely impacting a hard target,
    • Fig. 6: a penetrator with explosive in spherical form with interposed damping means.
  • In der Figur 1 wird anhand eines Penetrators P nach dem bisherigen Stand der Technik verdeutlicht, welche Probleme beim Aufschlag des Penetrators auf ein hartes Ziel 7 , beispielsweise ein Betonziel, auftreten. Ausgehend von der Spitze 5 des Penetrators breiten sich Schockwellen 8 im Innenraum 2 des Penetrators aus. da der Innenraum in der Regel vollständig mit Sprengstoff 3 gefüllt ist wirken sich die Schockwellen unmittelbar auf diesen aus. Während bei einer unverkleideten Sprengladung axial eingekoppelte Stoßwellendrücke sofort durch seitlich einlaufende Verdünnungswellen abgebaut werden und damit die dynamische Druckbelastung reduziert wird, laufen im Fall des Penetrators die Stoßwellen 8 sogar im Mantel 1 voraus, so dass keine lateral einlaufenden Verdünnungswellen in die Sprengladung einlaufen können. Im Sprengstoff wird aufgrund dieses Effekts die Initiierschwelle um bis zu einem Faktor 4 abgesenkt und damit die Detonationsempfindlichkeit erheblich erhöht. Dadurch steigt die Gefahr einer vorzeitigen Detonation ganz erheblich.In the figure 1 is illustrated by means of a penetrator P according to the prior art, which problems occur when the impact of the penetrator on a hard target 7 , for example, a concrete target. Starting from the tip 5 of the penetrator, shock waves 8 propagate in the interior 2 of the penetrator. since the interior is usually completely filled with explosive 3, the shock waves act directly on this. While in an uncovered explosive charge axially coupled shock wave pressures are immediately reduced by laterally incoming dilution waves and thus the dynamic pressure load is reduced, run in the case of the penetrator, the shock waves 8 even in the shell 1, so that no laterally incoming dilution waves can enter the explosive charge. In the explosive, the initiation threshold is lowered by up to a factor of 4 due to this effect, thus significantly increasing the detonation sensitivity. This greatly increases the risk of premature detonation.
  • Die beschriebenen axial in die Sprengladung 3 einlaufenden Stoßwellen 8 sind jedoch nicht das einzige Problem, das beim Aufschlag eines Penetrators auf ein hartes Ziel auftreten kann. In der Figur 2 ist das Eindringen des Penetrators in ein Ziel 7 unter einem Winkel zum Lot auf die Zieloberfläche dargestellt. Dieser Fall tritt in der Praxis am häufigsten auf, so dass die hieraus erfolgenden Konsequenzen für das Konzept eines Penetrators maßgeblich sind. Beim schrägen Aufschlag und bei asymmetrischer Penetration kann der Penetrator verbogen werden. Dadurch treten lokal sowohl Verdichtungen 9 als auch Verdünnungen 10 im Sprengstoff auf. Letztere haben einen unangenehmen Nebeneffekt dadurch zur Folge, dass im Mikrobereich Ablösungserscheinungen zwischen dem Sprengstoffkorn und der Bindermatrix zur Porenbildung und zur Erzeugung von kleinen Lunkern führen, die in der Figur 2 im Bereich der Verdünnung 10 schematisch dargestellt sind. Derartige Poren wirken bei Stoßwellenbelastung des Penetrators als sogenannte Keimzellen (hot spots) für die unerwünschte Ladungsinitiierung.However, the described shock waves 8 entering axially into the explosive charge 3 are not the only problem which can occur when a penetrator impacts on a hard target. FIG. 2 shows the penetration of the penetrator into a target 7 at an angle to the solder on the target surface. This case is most common in practice, so that the consequences for the concept of a penetrator are relevant. With oblique impact and asymmetric penetration, the penetrator can be bent. As a result, locally both compressions 9 and dilutions 10 occur in the explosive. The latter have an unpleasant side effect as a result that in the micro range separation phenomena between the explosive grain and the binder matrix lead to pore formation and to the production of small voids, which are shown schematically in the region of the dilution 10 in FIG. Such pores act at shock wave loading of the penetrator as so-called germ cells (hot spots) for the unwanted charge initiation.
  • Bereits einer der Effekte Stoßwellenbelastung, Verstärkung der Stoßwelleneinwirkung über den Mantel und die Poren-, Lunkerbildung kann bereits die Funktion des Penetrators erheblich einschränken. Im Fall eines Hochgeschwindigkeits-Pentrators tritt auch die Überlagerung der genannten Effekte auf. Dies führt zur Potenzierung der Gefahr einer frühzeitigen Detonation und damit zum Ausfall des Penetrators.Already one of the effects shock load, amplification of the shock wave effect on the mantle and the pore, Lunkerbildung can already significantly restrict the function of the penetrator. In the case of a high-speed pentrator, the superposition of said effects also occurs. This leads to the potentiation of the risk of premature detonation and thus the failure of the penetrator.
  • Die Figur 3 zeigt einen Lösungsvorschlag, mit dessen Hilfe die genannten Effekte vermieden oder zumindest auf eine Größenordnung vermindert werden können, die für die Sprengladung nicht mehr schädlich ist. Die vorgeschlagene Maßnahme umfasst die Integration von Dämpfungsmitteln innerhalb des Mantels 1 des Penetrators P. Diese können als innerhalb des Mantels 1 umlaufend angeordnete dämpfende Schicht 4 ausgeführt sein. Die Wandstärke dieser Schicht kann konstant sein oder wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, im Bereich der Spitze 5 am stärksten ausgeprägt sein und in Richtung Heck 6 abnehmen. Eine Verbindung des Mantels mit der dämpfenden Schicht 4 mittels eines Klebers unterstützt deren Wirkung.FIG. 3 shows a proposed solution with the aid of which the mentioned effects can be avoided or at least reduced to an order of magnitude which is no longer harmful to the explosive charge. The proposed measure involves the integration of damping means within the shell 1 of the Penetrators P. These can be designed as circumferentially disposed within the shell 1 damping layer 4. The wall thickness of this layer can be constant or, as shown in the exemplary embodiment, be most pronounced in the region of the tip 5 and decrease in the direction of the tail 6. A compound of the shell with the damping layer 4 by means of an adhesive supports their effect.
  • Die dämpfende Schicht wird unter Zuhilfenahme geeigneter Werkstoffe, die dämpfende Wirkung gegenüber den Stoßwellen aufweisen, hergestellt. Auf der anderen Seite sollen diese Werkstoffe porös sein, um bei Beaufschlagung durch Stoßwellen mittels Schließung der Poren Bewegungsenergie in Wärme umzuwandeln (Energiedissipation). Dieser Vorgang ist in der Figur 3 angedeutet. Die von der Spitze des Penetrators her eindringende Stoßwelle 11 ist im Vergleich zur in der in Figur 1 dargestellten Situation erheblich mit Hilfe des Bereichs 4a der dämpfenden Schicht in ihrer Intensität vermindert. Da dies mittels Kompression der dämpfenden Schicht abläuft, sind zur Verdeutlichung in diesem Bereich keine Poren in der dämpfenden Schicht eingezeichnet.The damping layer is made with the aid of suitable materials which have a damping effect against the shock waves. On the other hand, these materials should be porous in order to convert kinetic energy into heat when exposed to shock waves by closing the pores (energy dissipation). This process is indicated in FIG. The shock wave 11 penetrating from the tip of the penetrator is considerably reduced in intensity as compared with the situation illustrated in FIG. 1 with the aid of the region 4a of the damping layer. Since this takes place by means of compression of the damping layer, no pores are shown in the damping layer for clarification in this area.
  • Als verwendbare Materialien seien stellvertretend porenhaltige Kunststoffe und Gummimaterialien genannt. Poröse Keramiken, Schäume sowie Metalle und auch Metallpulver oder Metall- oder Glaskugeln kommen ebenso gut in Frage. Durch geschickte Kombination erhält der Fachmann eine breite Auswahl an möglichen dämpfenden Schichten, die in ihrer Porosität und Impedanz auf die jeweiligen Bedürfnisse abgestimmt werden können.As useful materials may be mentioned representative of porous plastics and rubber materials. Porous ceramics, foams and metals as well as metal powders or metal or glass spheres are also suitable. Through skillful combination, the skilled person receives a wide selection of possible damping layers, which can be matched in their porosity and impedance to their needs.
  • In der Figur 4 ist eine weitere Möglichkeit dargestellt, zur Unterstützung der entlang der Innenseite des Mantels 1 angeordneten dämpfenden Schicht 4 noch weitere komprimierbare Dämpfungsschichten 12 im Inneren des Penetrators anzubringen. Diese Dämpfungsschichten liegen quer zur Längsachse des Penetrators und unterteilen den Innenraum 2 in mehrere Räume, die vollständig mit Sprengstoff gefüllt sind.FIG. 4 shows a further possibility of attaching further compressible damping layers 12 in the interior of the penetrator in order to support the damping layer 4 arranged along the inside of the jacket 1. These damping layers are transverse to the longitudinal axis of the penetrator and divide the interior 2 into several spaces that are completely filled with explosives.
  • Wie aus der Figur 5 unschwer zu erkennen ist, kompensieren die Dämpfungsschichten 12, 13 im Fall die Verformung des Penetratormantels im Fall des schrägen Auftreffens auf ein Ziel 7. Die Dämpfungsschichten 13 sind im Ausführungsbeispiel durch die Verformung bereits soweit komprimiert, dass die verfügbaren Poren bereits geschlossen sind. Diese Dämpfungsschichten müssen deshalb über eine bestimmte Mindestdicke D verfügen, um die zum Ausgleich erforderlichen Wege zu kompensieren und gleichzeitig Energie durch Verformung zu dissipieren. Entsprechend der Erfindung ist deshalb eine Dicke D von einigen Zentimetern für die Dämpfungsschichten 12, 13 vorgesehen. Eine Substituierung der Dämpfungsschichten durch dünne Trennschichten bringt nicht den gewünschten Erfolg. Mit Hilfe der vorgeschlagenen Dicke der Dämpfungsschichten werden Deformationen der Sprengladung und die damit verbundene Porenbildung im Sprengstoff von vorne herein vermieden. Gleichzeitig wird der Weitertransport von Stoßwellen in das jeweils benachbarte Segment der Sprengladung 3 vermieden.As can be readily seen from FIG. 5, the damping layers 12, 13 in the case compensate for the deformation of the penetrator jacket in the event of an oblique impact on a target 7 . The damping layers 13 are already compressed in the embodiment by the deformation so far that the available pores are already closed. These damping layers must therefore have a certain minimum thickness D in order to compensate for the paths required for compensation and at the same time to dissipate energy by deformation. According to the invention, therefore, a thickness D of a few centimeters for the damping layers 12, 13 is provided. Substitution of the damping layers by thin separation layers does not bring the desired success. With the help of the proposed thickness of the damping layers deformations of the explosive charge and the associated pore formation in the explosive are avoided from the outset. At the same time the further transport of shock waves in the respective adjacent segment of the explosive charge 3 is avoided.
  • Die Figur 6 zeigt schließlich eine weitere Variante der Erfindung. Ein Teil der Sprengstoffes, der in demjenigen Bereich des Penetrators liegt, der am stärksten belastet wird, ist in der Form von Kugeln unterschiedlicher Größe (einige Zentimeter bis einige 10 cm, abhängig von der Größe des Penetrators) im Innenraum des Penetrators angeordnet. Der Mantel des Penetrators kann dabei auf der Innenseite bereits mit einer dämpfenden Schicht 4 versehen sein. Es wird eine beliebig dichte Kugelpackung angestrebt, die sich mit Hilfe der Kugelgrößenverteilung auf das gewünschte Maß einstellen lässt. Dieses Maß kann auf die zu erwartenden Biegebelastungen des Penetrators abgestimmt werden. Die Hohlräume werden dabei mit einem Dämpfungsmittel 14 ausgefüllt, in das die Sprengstoffkugeln 15 eingebettet werden. Biegebewegungen und damit verbundene Kompressionen und Dehnungen werden auf diese Weise von dieser Dämpfungsmatrix aufgefangen und von den makroskopischen Sprengstoffkugeln 15 gänzlich ferngehalten. Die seitliche Begrenzung des beschriebenen Teils kann mittels Trennwänden 16 erfolgen, die ihrerseits auch aus Dämpfungsmaterial bestehen können. Ebenso gut ist es möglich Teile des Sprengstoffes in anderer Anordnung als der im Ausführungsbeispiel gezeigten im Penetrator unterzubringen oder auch den gesamtem Sprengstoff in der vorgeschlagenen Form zu gestalten.Finally, FIG. 6 shows a further variant of the invention. Part of the explosive, which is in the area of the penetrator which is subjected to the greatest load, is arranged in the form of spheres of different sizes (a few centimeters to a few 10 cm, depending on the size of the penetrator) in the interior of the penetrator. The jacket of the penetrator can already be provided on the inside with a damping layer 4. It is desirable to have any density ball packing, which can be adjusted to the desired size with the help of the ball size distribution. This measure can be matched to the expected bending loads of the penetrator. The cavities are filled with a damping means 14, in which the explosive balls 15 are embedded. Bending motions and associated compressions and strains are thus captured by this damping matrix and kept away from the macroscopic explosive spheres 15 entirely. The lateral boundary of the described part can be done by means of partitions 16, which in turn can also consist of damping material. It is equally possible to have parts of the explosive in others Arrangement to accommodate as shown in the embodiment in the penetrator or to make the entire explosive in the proposed form.

Claims (9)

  1. Penetrator P bestehend aus einem hochfesten Mantel (1) und einer im Innenraum (2) des Mantels angeordneten Sprengladung (3), umfassend eine auf der Innenseite des Mantels (1) anliegende, gegenüber äußeren Einwirkungen schützende Schicht (4), welche sich von der Spitze (5) des Penetrators P ausgehend wenigstens über einen Teil des bis zum Heck (6) verlaufenden Mantels (1) des Penetrators erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht (4) als eine mittels Verformung die auf den Mantel (1) einwirkenden Stosswellen dämpfende Schicht (4) ausgeführt ist, deren Wandstärke von der Spitze (5) ausgehend abnimmt oder konstant bleibt.Penetrator P consisting of a high - strength jacket (1) and an explosive charge (3) arranged in the interior ( 2 ) of the jacket, comprising a layer (4) resting on the inside of the jacket (1) and protecting against external influences Extending tip (5) of the penetrator P starting at least over part of the jacket (1) extending to the rear (6) of the penetrator, characterized in that the layer (4) as a means of deformation acting on the jacket (1) shock waves damping layer (4) is executed, the wall thickness of which decreases from the tip (5) or remains constant.
  2. Penetrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfende Schicht (4) mit dem Mantel (1) fest verbunden ist.Penetrator according to claim 1, characterized in that the damping layer (4) with the jacket (1) is firmly connected.
  3. Penetrator bestehend aus einem hochfesten Mantel (1) und einer im Innenraum (2) des Mantels angeordneten Sprengladung (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Sprengladung quer zur Längsachse in mehrere Abschnitte unterteilt ist, die voneinander durch jeweils eine Dämpfungsschicht (12, 13) mit einer Dicke (D) von mehreren Zentimetern getrennt sind.Penetrator consisting of a high-strength jacket (1) and a disposed in the interior ( 2 ) of the shell explosive charge (3), characterized in that the explosive charge is divided transversely to the longitudinal axis into a plurality of sections from each other by a respective damping layer (12, 13) separated by a thickness (D) of several centimeters.
  4. Penetrator bestehend aus einem hochfesten Mantel (1) und einer im Innenraum (2) des Mantels angeordneten Sprengladung (3), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Sprengladung (3) in Form von Kugeln (15) unterschiedlicher Größe vorliegt und die Hohlräume zwischen den Kugeln mit einem Dämpfungsmittel (14) ausgefüllt sind.Penetrator consisting of a high-strength jacket (1) and an explosive charge (3) arranged in the interior ( 2 ) of the jacket, characterized in that at least part of the explosive charge (3) is in the form of spheres (15) of different sizes and the cavities between the balls are filled with a damping means (14).
  5. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfende Schicht (4) oder das Dämpfungsmittel (14) aus einem porösen Material besteht.Penetrator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damping layer (4) or the damping means (14) consists of a porous material.
  6. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfende Schicht (4) oder das Dämpfungsmittel (14) aus porenhaltigem Kunststoff oder Gummi oder porösem Metall besteht.Penetrator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the damping layer (4) or the damping means (14) consists of pore-containing plastic or rubber or porous metal.
  7. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfende Schicht (4) oder das Dämpfungsmittel (14) aus einem Metall-oder Keramikschaum oder einem Pulver oder aus Hohlkugeln eines entsprechenden Materials besteht.Penetrator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the damping layer (4) or the damping means (14) consists of a metal or ceramic foam or a powder or of hollow spheres of a corresponding material.
  8. Penetrator nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dämpfende Schicht (4) oder das Dämpfungsmittel (14) aus wenigstens zwei unterschiedlichen Materialien besteht, welche örtlich verteilt angeordnet sind.Penetrator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the damping layer (4) or the damping means (14) consists of at least two different materials, which are arranged distributed locally.
  9. Penetrator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialien der dämpfenden Schicht (4) oder des Dämpfungsmittels (14) in ihrer Impedanz (Produkt von Dichte und Stoßwellengeschwindigkeit) voneinander stark abweichen.Penetrator according to claim 8, characterized in that the materials of the damping layer (4) or of the damping means (14) differ greatly in their impedance (product of density and shockwave velocity) from each other.
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