EP1992903A2 - Wasserfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung gegen Hohlladungen - Google Patents

Wasserfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung gegen Hohlladungen Download PDF

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EP1992903A2
EP1992903A2 EP08008205A EP08008205A EP1992903A2 EP 1992903 A2 EP1992903 A2 EP 1992903A2 EP 08008205 A EP08008205 A EP 08008205A EP 08008205 A EP08008205 A EP 08008205A EP 1992903 A2 EP1992903 A2 EP 1992903A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
support structure
watercraft
protective device
elements
reactive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP08008205A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP1992903A3 (de
Inventor
Gerd Kellner
Jan Hampel
Hans-Jürgen RÖMER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GEKE Technologie GmbH
Original Assignee
GEKE Technologie GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by GEKE Technologie GmbH filed Critical GEKE Technologie GmbH
Publication of EP1992903A2 publication Critical patent/EP1992903A2/de
Publication of EP1992903A3 publication Critical patent/EP1992903A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G9/00—Other offensive or defensive arrangements on vessels against submarines, torpedoes, or mines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/007—Reactive armour; Dynamic armour
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/013—Mounting or securing armour plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H5/00—Armour; Armour plates
    • F41H5/02—Plate construction
    • F41H5/023—Armour plate, or auxiliary armour plate mounted at a distance of the main armour plate, having cavities at its outer impact surface, or holes, for deflecting the projectile
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H7/00—Armoured or armed vehicles
    • F41H7/02—Land vehicles with enclosing armour, e.g. tanks
    • F41H7/04—Armour construction

Definitions

  • the present invention relates to a watercraft with a protective device against shaped charges.
  • ERICA® An effective reactive system against shaped charge threats is, for example, in WO 2006/074685 A1 described in detail and under the name ERICA® known.
  • the ERICA® system is a high efficiency, low mass, reactive protection device having at least two pyrotechnic layers inclined with respect to the direction of the threat and disposed on a low basis weight support.
  • the protection device does not produce any ballistic splinters, its protective surface is in dynamic equilibrium over the entire time of action, and its protective effect is achieved by a highly efficient jet disruption of a shaped charge with the greatest possible symmetrical disturbing velocity solely through the free explosive surfaces.
  • the invention has for its object to provide an effective protection against hollow-charge threats for watercraft, which avoids the disadvantages mentioned above in the prior art.
  • the watercraft has a conventional support structure and a space to be protected, article or the like within an outer skin of the support structure.
  • a protective device is provided between the outer skin and the space to be protected, object or the like; the protective device has a plurality of reactive protective elements which are arranged in a flexible support structure in such a way that they are oriented at an angle to the threat direction; and the support structure is positively and / or non-positively and / or materially connected to the support structure of the watercraft.
  • the watercraft is equipped to protect a space to be protected, object or the like with a protective device having reactive protective elements in an angled arrangement to the threat direction, so that an effective protection against hollow-charge threats is present.
  • This protective device is located between the outer skin of the supporting structure of the vessel and the space to be protected, object or the like, i. inside the vessel and therefore not visible from the outside, arranged. The viewer is therefore given by the attachment of the protection device no indication of the position of the protected space, object or the like.
  • the reactive protective elements of the protective device are arranged in a flexible support structure, and the support structure is positively and / or non-positively and / or materially connected to the support structure of the watercraft.
  • the protection device is on the one hand firmly connected to the supporting structure of the vessel, but stiffened on the other hand, by their flexible support structure, the supporting structure of the vessel not. Since the support structure of watercraft is subjected to heavy loads by the rolling and vibration of the vessel and constantly performs vibration, rotation and torsional movements, it must be prevented that this support structure stiffened by attaching the protection and so a harmful notch effect is created. Due to the flexurally soft support structure of the protective device, a homogeneous stiffness distribution without jumps in stiffness is created.
  • the flexible support structure comprises a plurality of modules of resilient material (e.g., rubber) in which one or more reactive protection elements are received.
  • the reactive protective elements can thus be held in the manner of a setting box in the support structure.
  • the flexurally soft support structure further includes flexurally and torsionally flexible connecting elements (for example rods, sheets, steel cables, cable spring elements, etc.) via which the modules are connected to the support structure of the watercraft.
  • this can advantageously be formed or arranged following the contour of the support structure of the watercraft and also designed to be shock-resistant and fastened to the support structure of the watercraft.
  • the support structure of the protection device is attached to the ribs of the outer skin of the support structure of the watercraft.
  • the protective device is preferably arranged at a distance from the outer skin of the supporting structure of the watercraft.
  • a further protective device against KE threats is provided between the protective device and the space to be protected, object or the like in order to further increase the protective effect for the room, object or the like.
  • the invention described above is advantageously suitable for protecting a sensitive assembly to ensure the functional safety of the vessel, such as chambers with explosive materials (ammunition chamber, torpedo room), electronics, power, radar, command center or the like on a vessel against hollow-charge threats.
  • a sensitive assembly such as chambers with explosive materials (ammunition chamber, torpedo room), electronics, power, radar, command center or the like on a vessel against hollow-charge threats.
  • Fig. 1 shows first in a greatly simplified form the construction of a watercraft, in particular a military watercraft, with an internal reactive protection device against shaped charge threats according to an embodiment of the present invention. Based on Fig. 2 to 4 Subsequently, the structure of such a protection device according to a preferred embodiment will be explained in detail.
  • the vessel 10 conventionally includes a support structure comprising an outer skin 12, a keel 14, a deck 16, a plurality of intermediate decks 18 and a plurality of intermediate walls (not shown).
  • a sensitive assembly to ensure the safety of the watercraft, such as chambers with explosive materials (ammunition chamber, torpedo room), electronics, power, radar, command center or the like 20 as a protected space, subject or the like.
  • These Sensitive assembly 20 is typically provided with armored steel walls 21 to provide some protection against KE threats.
  • an additional protective device 22 which contains reactive protective elements for protection against hollow-charge threats, as will be described in more detail later. As in Fig. 1 indicated, these reactive protective elements are aligned at an angle to the expected threat direction A (horizontal) to B (5 ° elevation). Due to the direction of bombardment B, the protective device 22 should reach higher than the sensitive module 20, as in FIG Fig. 1 illustrated.
  • the distance of the protector 22 to the support structure 12-18, to the sensitive assembly 20, and to other components in the craft 10 will be suitably chosen by those skilled in the art, depending on the structure of the support structure and detonating explosive amount of the protector 22.
  • adjacent components lines, pipes, etc.
  • the protection device 22 may be provided with a buffering, for example, of rubber, so that the required distances can be reduced.
  • the protector 22 includes a plurality of reactive protection elements 24 each received in a module 26 of resilient material.
  • Protective elements of the so-called ERICA® system are particularly suitable as reactive protective elements 24, as described, for example, in US Pat WO 2006/074685 A1 is described in detail. Of course, any other reactive protective elements can also be used for the protective device 22 according to the invention.
  • the reactive protection elements 24 are accommodated in the manner of a setting box in the elastic modules 26, which are arranged side by side.
  • materials for the elastic modules 26, for example, rubber, PE and the like are suitable.
  • the modules 26 can of course be produced in any desired and variable sizes.
  • a support structure with a homogeneous stiffness distribution which is flexible in relation to the support structure 12-18 of the watercraft, is formed. Because of this flexible support structure, when the protective device 22 is fastened to the supporting structure 12-18 of the watercraft 10, it is not stiffened so that its required elasticity or flexibility is maintained.
  • the individual modules 26 and thus also the reactive protective elements 24 are aligned alternately in the vertical direction at 45 ° angles. This ensures that the reactive protection elements 24 are always aligned at an angle to the expected threat direction A, B in order to ensure their functionality and effectiveness.
  • the angled arrangement of the modules 26 is achieved by means of metal cheeks 28 which, while ensuring the angled orientation of the modules, do not otherwise stiffen the guard 22 as a whole.
  • connecting elements 30, 32 are provided, as in FIG Fig. 4 shown.
  • These connecting elements 30, 32 are designed, for example, as metal bars, sheets, steel cables, cable spring elements and the like, which are sufficiently flexible and torsionally soft so that the protective device 22 is not stiffened by these connecting elements 30, 32.
  • the modules 26 with the reactive protective elements 24 received therein are fastened to the supporting structure of the watercraft 10 in a form-fitting and / or non-positively and / or materially bonded manner.
  • the modules 26 and the reactive Protective elements 24 preferably the threat side, ie the outer skin 12, facing aligned.
  • the modules 26, the cheeks 28 and the connecting elements 30, 32 form the total compared to the supporting structure 12-18 of the watercraft 10 flexurally soft support structure 26-32 of the protective device 22.
  • the construction of this flexible support structure 26-32 also advantageously allows one of the contour the support structure 12-18 of the watercraft 10 (in particular the outer skin 12 of the watercraft 10 never runs straight) following training and arrangement of the protective device 22 and a shock-resistant (ship shock) training and attachment of the protective device 22nd
  • the advantage of the protection device 22 lies in particular in its construction such that it has no influence on the support structure 12-18 of the watercraft 10, so that the oscillatory, rotational and torsional movements of the support structure 12-18 are not restricted. Due to the internal arrangement of the protective device 22, the position of the sensitive assembly 20 to be protected is also kept secret. Further, the modular construction of the above protection device 22 allows easy mounting and repair of the protection device 22.
  • guard against KE threats may be mounted between the guard 22 and the space, article or the like 20 to be protected.
  • the reactive protection elements 24 are at an angle of 45 ° to the vertical in the support structure 26-32 of the protection device held.
  • the protective device 22 is fastened to the support structure 12-18 of the watercraft 10 via the connecting elements 30, 32 designed as torsion and flexible rods.
  • the modules 26 can be braced by steel cables and the like between two elements (eg floor and ceiling of a room) of the support structure 12-18.
  • a storage of the protective device 22 via resilient cushion elements as part of the flexible support structure is conceivable.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug (10) mit einer Tragstruktur (12-18) und einem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen (20) innerhalb einer Außenhaut (12) der Tragstruktur (12-18). Zum Schutz zum Beispiel einer sensiblen Baugruppe (20) im Wasserfahrzeug gegen Hohlladungsbedrohungen ist zwischen der Außenhaut (12) und der sensiblen Baugruppe (20) eine Schutzvorrichtung (22) vorgesehen; die Schutzvorrichtung (22) weist eine Vielzahl von reaktiven Schutzelementen (24) auf, die derart in einer biegeweichen Trägerkonstruktion (26-32) angeordnet sind, dass sie in einem Winkel zur Bedrohungsrichtung (A, B) ausgerichtet sind; und die Trägerkonstruktion (26-30) ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) verbunden.

Description

    HINTERGRUND DER ERFINDUNG Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wasserfahrzeug mit einer Schutzvorrichtung gegen Hohlladungen.
    • Beschreibung des Standes der Technik
  • Insbesondere auf Militär-Wasserfahrzeugen gibt es verschiedene Räume, die speziell gegen Bedrohungen geschützt werden müssen. Hierbei handelt es sich insbesondere um sensible Baugruppen zur Gewährleistung der Funktionssicherheit des Wasserfahrzeugs wie Munitionskammern, Energieversorgung, Elektronik und dergleichen. Derartige Räume sind üblicherweise mit Wänden aus Panzerstahl gebildet. Je nach Konstruktion und Dicke dieser Panzerstahlwände ist dieser Schutz zum Beispiel gegen kleinkalibrige Geschosse und in Verbindung mit der vorgelagerten Schiffswand auch gegen KE-Bedrohungen ausreichend.
  • Es hat sich in jüngster Zeit gezeigt, dass Wasserfahrzeuge bzw. deren sensible Baugruppen zunehmend auch gegen Hohlladungsbedrohungen geschützt werden müssen, da Hohlladungsgeschosse auch von Schnellbooten und dergleichen aus kurzen Distanzen gegen Militär-Wasserfahrzeuge gerichtet werden können.
  • Bei Schutzvorrichtungen, die gegen Hohlladungsbedrohungen wirksam sind, unterscheidet man grundsätzlich zwischen zwei Arten: den passiven und den reaktiven Systemen. Herkömmliche Passivsysteme haben den Nachteil, dass sie ein zu hohes Gesamtgewicht und einen zu großen Raumbedarf für einen ausreichenden Schutz bedingen würden, was insbesondere bei der Anwendung für Wasserfahrzeuge nachteilig ist.
  • Ein wirkungsvolles Reaktivsystem gegen Hohlladungsbedrohungen ist zum Beispiel in der WO 2006/074685 A1 ausführlich beschrieben und unter dem Namen ERICA® bekannt. Das ERICA®-System ist eine hochwirksame reaktive Schutzvorrichtung geringer Masse mit wenigstens zwei pyrotechnischen Schichten, die gegenüber der Bedrohungsrichtung geneigt und auf einem Träger geringer Flächenmasse angeordnet sind. Die Schutzvorrichtung lässt keine ballistisch wirksamen Splitter entstehen, ihre Schutzfläche befindet sich über die gesamte Wirkzeit im dynamischen Gleichgewicht, und ihre Schutzwirkung wird durch eine höchst effiziente Strahlstörung einer Hohlladung mit einer größtmöglichen symmetrischen Störgeschwindigkeit allein durch die freien Sprengstoffflächen erreicht.
  • Die Anbringung eines Reaktivschutzes an Wasserfahrzeugen ist bisher nicht bekannt. Außerdem sollte zum Beispiel der genaue Ort einer sensiblen Baugruppe im Innern eines Militär-Wasserfahrzeugs nicht durch eine für den Betrachter leicht erkennbare Schutzvorrichtung verraten werden.
    • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Schutzvorrichtung gegen Hohlladungsbedrohungen für Wasserfahrzeuge bereitzustellen, welche die oben beim Stand der Technik genannten Nachteile vermeidet.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Wasserfahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das Wasserfahrzeug besitzt eine übliche Tragstruktur und einen zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen innerhalb einer Außenhaut der Tragstruktur. Erfindungsgemäß ist zwischen der Außenhaut und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen eine Schutzvorrichtung vorgesehen; die Schutzvorrichtung weist eine Vielzahl von reaktiven Schutzelementen auf, die derart in einer biegeweichen Trägerkonstruktion angeordnet sind, dass sie in einem Winkel zur Bedrohungsrichtung ausgerichtet sind; und die Trägerkonstruktion ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs verbunden.
  • Das Wasserfahrzeug ist zum Schutz eines zu schützenden Raumes, Gegenstandes oder dergleichen mit einer Schutzvorrichtung ausgestattet, die reaktive Schutzelemente in einer gewinkelten Anordnung zur Bedrohungsrichtung aufweist, sodass ein wirksamer Schutz gegen Hohlladungsbedrohungen vorhanden ist. Diese Schutzvorrichtung ist zwischen der Außenhaut der Tragkonstruktion des Wasserfahrzeugs und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen, d.h. innerhalb des Wasserfahrzeugs und daher von außen nicht erkennbar, angeordnet. Dem Betrachter wird daher durch das Anbringen der Schutzvorrichtung kein Hinweis auf die Position des zu schützenden Raums, Gegenstandes oder dergleichen gegeben.
  • Ferner sind die reaktiven Schutzelemente der Schutzvorrichtung in einer biegeweichen Trägerkonstruktion angeordnet, und die Trägerkonstruktion ist formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs verbunden. Auf diese Weise ist die Schutzvorrichtung einerseits fest mit der Tragkonstruktion des Wasserfahrzeugs verbunden, versteift aber andererseits durch ihre biegeweiche Trägerkonstruktion die Tragkonstruktion des Wasserfahrzeugs nicht. Da die Tragkonstruktion von Wasserfahrzeugen durch das Schlingern und durch Erschütterungen des Wasserfahrzeugs starken Belastungen ausgesetzt ist und ständig Schwingungs-, Dreh- und Torsionsbewegungen ausführt, muss verhindert werden, dass diese Tragkonstruktion durch das Anbringen der Schutzvorrichtung versteift und so eine schädliche Kerbwirkung geschaffen wird. Durch die biegeweiche Trägerkonstruktion der Schutzvorrichtung wird eine homogene Steifigkeitsverteilung ohne Steifigkeitssprünge geschaffen.
  • Da durch die reaktiven Schutzelemente bei einer Auslösung durch einen Hohlladungsstrahl, welcher seinerseits bereits durch das Auftreffen des Gefechtskopfes auf die Außenhaut der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs ausgelöst wird, nur eine kontrollierte, d.h. begrenzte Menge Sprengstoff detoniert, entsteht durch die reaktive Schutzvorrichtung nur ein geringer Schaden am Wasserfahrzeug. Selbstverständlich wird der Fachmann die einzelnen reaktiven Schutzelemente entsprechend der Umgebung (Stärke der Außenwand, Abstand zur Tragkonstruktion und zu anderen Komponenten) geeignet dimensionieren.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die biegeweiche Trägerkonstruktion eine Vielzahl von Modulen aus einem elastischen Material (z.B. Gummi) auf, in denen jeweils ein oder mehrere reaktive Schutzelemente aufgenommen sind. Die reaktiven Schutzelemente können so in der Art eines Setzkastens in der Trägerkonstruktion gehalten werden. Die biegeweiche Trägerkonstruktion enthält ferner biege- und torsionsweiche Verbindungselemente (z.B. Stangen, Bleche, Stahlseile, Seilfederelemente, etc.), über die die Module mit der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs verbunden sind.
  • Aufgrund der biegeweichen Trägerkonstruktion der Schutzvorrichtung kann diese in vorteilhafter Weise der Kontur der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs folgend ausgebildet bzw. angeordnet sein und auch schockfest ausgebildet und an der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs befestigt sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Trägerkonstruktion der Schutzvorrichtung an den Spanten der Außenhaut der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs befestigt.
  • Um die Beschädigung bzw. Zerstörung der Außenhaut des Wasserfahrzeugs beim Detonieren eines reaktiven Schutzelements der Schutzvorrichtung auf ein zulässiges Maß zu begrenzen, ist die Schutzvorrichtung vorzugsweise in einem Abstand zur Außenhaut der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs angeordnet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Schutzvorrichtung und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen eine weitere Schutzvorrichtung gegen KE-Bedrohungen vorgesehen, um die Schutzwirkung für den Raum, Gegenstand oder dergleichen weiter zu erhöhen.
  • Die oben beschriebene Erfindung eignet sich in vorteilhafter Weise zum Schutz einer sensiblen Baugruppe zur Gewährleistung der Funktionssicherheit des Wasserfahrzeugs, wie beispielsweise Kammern mit explosiven Materialien (Munitionskammer, Torpedoraums), Elektronik, Energieversorgung, Radar, Kommandozentrale oder dergleichen auf einem Wasserfahrzeug gegen Hohlladungsbedrohungen.
    • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Obige sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen besser verständlich. Darin zeigen:
    • Fig.1
    eine stark vereinfachte Querschnittsansicht eines Wasserfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    eine schematische Perspektivansicht eines Teils einer Schutzvorrichtung für das Wasserfahrzeug von Fig. 1;
    Fig. 3
    eine schematische Perspektivansicht eines größeren Teils einer Schutzvorrichtung für das Wasserfahrzeug von Fig. 1; und
    Fig. 4
    eine schematische Perspektivansicht einer Schutzvorrichtung für das Wasserfahrzeug von Fig. 1.
    DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER DERZEIT BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Fig. 1 zeigt zunächst in stark vereinfachter Form den Aufbau eines Wasserfahrzeugs, insbesondere eines Militär-Wasserfahrzeugs, mit einer innen liegenden reaktiven Schutzvorrichtung gegen Hohlladungsbedrohungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Anhand der Fig. 2 bis 4 wird anschließend der Aufbau einer solchen Schutzvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel im Detail erläutert.
  • Das Wasserfahrzeug 10 enthält in üblicher Weise eine Tragstruktur, umfassend eine Außenhaut 12, einen Kiel 14, ein Deck 16, mehrere Zwischendecks 18 und mehrere Zwischenwände (nicht dargestellt). Innerhalb der Außenhaut 12 befindet sich eine sensible Baugruppe zur Gewährleistung der Funktionssicherheit des Wasserfahrzeugs, wie beispielsweise Kammern mit explosiven Materialien (Munitionskammer, Torpedoraums), Elektronik, Energieversorgung, Radar, Kommandozentrale oder dergleichen 20 als ein zu schützender Raum, Gegenstand oder dergleichen. Diese sensible Baugruppe 20 ist üblicherweise mit Wänden 21 aus Panzerstahl versehen, um einen gewissen Schutz gegen KE-Bedrohungen zu gewährleisten.
  • Zwischen der Außenhaut 12 und der sensiblen Baugruppe 20 ist eine zusätzliche Schutzvorrichtung 22 vorgesehen, die reaktive Schutzelemente zum Schutz gegen Hohlladungsbedrohungen enthält, wie später genauer beschrieben wird. Wie in Fig. 1 angedeutet, sind diese reaktiven Schutzelemente in einem Winkel gegenüber der erwarteten Bedrohungsrichtung A (horizontal) bis B (5° Elevation) ausgerichtet. Die Schutzvorrichtung 22 sollte dabei aufgrund der Beschussrichtung B höher als die sensible Baugruppe 20 reichen, wie in Fig. 1 veranschaulicht.
  • Der Abstand der Schutzvorrichtung 22 zur Tragkonstruktion 12-18, zur sensiblen Baugruppe 20 und zu anderen Komponenten im Wasserfahrzeug 10 wird vom Fachmann in Abhängigkeit von der Konstruktion der Tragstruktur und der detonierenden Sprengstoffmenge der Schutzvorrichtung 22 geeignet gewählt. Es muss hierbei insbesondere beachtet werden, dass benachbarte Komponenten (Leitungen, Rohre, etc.) und die Außenhaut 12 des Wasserfahrzeugs 10 nicht zu stark beschädigt bzw. zerstört werden, sodass die Funktionstüchtigkeit des Wasserfahrzeugs 10 aufrechterhalten werden kann. Möglicherweise kann die Schutzvorrichtung 22 mit einer Pufferung zum Beispiel aus Gummi versehen werden, sodass die erforderlichen Abstände reduziert werden können.
  • Der Aufbau einer bevorzugten Ausführungsform einer Schutzvorrichtung 22 wird nun unter Bezug auf Fig. 2 bis 4 näher erläutert.
  • Die Schutzvorrichtung 22 enthält eine Vielzahl von reaktiven Schutzelementen 24, die jeweils in einem Modul 26 aus einem elastischen Material aufgenommen sind. Als reaktive Schutzelemente 24 sind insbesondere Schutzelemente des so genannten ERICA®-Systems geeignet, wie es zum Beispiel in der WO 2006/074685 A1 ausführlich beschrieben ist. Für die erfindungsgemäße Schutzvorrichtung 22 können aber selbstverständlich auch beliebige andere reaktive Schutzelemente eingesetzt werden.
  • Die reaktiven Schutzelemente 24 sind in der Art eines Setzkastens in den elastischen Modulen 26 aufgenommen, die nebeneinander angeordnet sind. Als Materialien für die elastischen Module 26 sind zum Beispiel Gummi, PE und dergleichen geeignet. Je nach der gewünschten Menge Sprengstoff und damit auch der Größe der reaktiven Schutzelemente 24 sind die Module 26 natürlich in beliebigen und variablen Größen herstellbar.
  • Durch die Aufnahme der reaktiven Schutzelemente 24 in den elastischen Modulen 26 wird eine gegenüber der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs biegeweiche Trägerkonstruktion mit einer homogenen Steifigkeitsverteilung gebildet. Aufgrund dieser biegeweichen Trägerkonstruktion wird bei einer Befestigung der Schutzvorrichtung 22 an der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10 diese nicht versteift, sodass deren erforderliche Elastizität bzw. Flexibilität erhalten bleibt.
  • Wie insbesondere in Fig. 3 erkennbar, sind die einzelnen Module 26 und damit auch die reaktiven Schutzelemente 24 in vertikaler Richtung alternierend in 45° Winkeln ausgerichtet. Hierdurch ist gewährleistet, dass die reaktiven Schutzelemente 24 immer in einem Winkel zu der erwarteten Bedrohungsrichtung A, B ausgerichtet sind, um ihre Funktionsweise und Effektivität zu sichern. Die gewinkelte Anordnung der Module 26 wird durch Wangen 28 aus Metall erreicht, die zwar die gewinkelte Ausrichtung der Module gewährleisten, aber andererseits die Schutzvorrichtung 22 insgesamt nicht versteifen.
  • Zur Befestigung der Schutzvorrichtung 22 an der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10, zum Beispiel an den Spanten der Außenhaut 12, sind vertikale und/oder horizontale Verbindungselemente 30, 32 vorgesehen, wie in Fig. 4 dargestellt. Diese Verbindungselemente 30, 32 sind beispielsweise als Metallstangen, Bleche, Stahlseile, Seilfederelemente und dergleichen ausgebildet, die ausreichend biege- und torsionsweich sind, damit die Schutzvorrichtung 22 durch diese Verbindungselemente 30, 32 nicht versteift wird. Über diese Verbindungselemente 30, 32 werden die Module 26 mit den darin aufgenommenen reaktiven Schutzelementen 24 formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig an der Tragstruktur des Wasserfahrzeugs 10 befestigt. Dabei sind die Module 26 bzw. die reaktiven Schutzelemente 24 vorzugsweise der Bedrohungsseite, d.h. der Außenhaut 12, zugewandt ausgerichtet.
  • Die Module 26, die Wangen 28 und die Verbindungselemente 30, 32 bilden die insgesamt gegenüber der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10 biegeweiche Trägerkonstruktion 26-32 der Schutzvorrichtung 22. Der Aufbau dieser biegeweichen Trägerkonstruktion 26-32 erlaubt außerdem in vorteilhafter Weise eine der Kontur der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10 (insbesondere die Außenhaut 12 des Wasserfahrzeugs 10 verläuft nie geradlinig) folgende Ausbildung und Anordnung der Schutzvorrichtung 22 sowie eine schockfeste (Schiffschock) Ausbildung und Befestigung der Schutzvorrichtung 22.
  • Der Vorteil der Schutzvorrichtung 22 liegt insbesondere in ihrer Konstruktion der Art, dass sie keinen Einfluss auf die Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10 hat, sodass die Schwingungs-, Dreh- und Torsionsbewegungen der Tragstruktur 12-18 nicht eingeschränkt werden. Durch die innen liegende Anordnung der Schutzvorrichtung 22 wird außerdem die Position der zu schützenden sensiblen Baugruppe 20 geheim gehalten. Weiter ermöglicht der modulare Aufbau der obigen Schutzvorrichtung 22 eine einfache Montage und Reparatur der Schutzvorrichtung 22.
  • Um die Schutzwirkung für die sensible Baugruppe 20 zu erhöhen, kann zusätzlich zur reaktiven Schutzvorrichtung 22 des obigen Aufbaus eine weitere Schutzvorrichtung gegen KE-Bedrohungen (nicht dargestellt) zwischen der Schutzvorrichtung 22 und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen 20 angebracht werden.
  • Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Es ist aber selbstverständlich, dass der Fachmann zahlreiche Abwandlungen und Modifikationen daran vornehmen kann, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen, wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist.
  • Zum Beispiel sind die reaktiven Schutzelemente 24 im obigen Ausführungsbeispiel in einem Winkel von 45° zur Vertikalen in der Trägerkonstruktion 26-32 der Schutzvorrichtung gehalten. Zum Einrichten des Winkels der reaktiven Schutzelemente 24 zur Bedrohungsrichtung A, B ist es in Abhängigkeit von der Anordnungsposition alternativ auch möglich, die reaktiven Schutzelemente 24 gerade in der Schutzvorrichtung 22 anzuordnen und die Schutzvorrichtung 22 insgesamt in einem Winkel zur Bedrohungsrichtung A, B auszurichten.
  • In dem obigen Ausführungsbeispiel der Fig. 2 bis 4 ist die Schutzvorrichtung 22 über die als torsions- und biegeweiche Stangen ausgebildeten Verbindungselemente 30, 32 an der Tragstruktur 12-18 des Wasserfahrzeugs 10 befestigt. Selbstverständlich können zu diesem Zweck auch andere Verbindungselemente eingesetzt werden. Beispielsweise können die Module 26 über Stahlseile und dergleichen zwischen zwei Elementen (z.B. Boden und Decke eines Raums) der Tragstruktur 12-18 verspannt werden. Ebenso ist eine Lagerung der Schutzvorrichtung 22 über nachgiebige Kissenelemente als Teil der biegeweichen Trägerkonstruktion denkbar.
    • BEZUGSZIFFERNLISTE
    • 10
    Wasserfahrzeug
    12
    Außenhaut
    14
    Kiel
    16
    Deck
    18
    Zwischendeck
    20
    sensible Baugruppe
    21
    Wand der Munitionskammer
    22
    Schutzvorrichtung
    24
    reaktives Schutzelement
    26
    elastisches Modul
    28
    Wange
    30
    vertikaler Träger
    32
    horizontaler Träger

Claims (9)

  1. Wasserfahrzeug (10) mit einer Tragstruktur (12-18) und einem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen (20) innerhalb einer Außenhaut (12) der Tragstruktur (12-18),
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zwischen der Außenhaut (12) und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen (20) eine Schutzvorrichtung (22) vorgesehen ist;
    dass die Schutzvorrichtung (22) eine Vielzahl von reaktiven Schutzelementen (24) aufweist, die derart in einer biegeweichen Trägerkonstruktion (26-32) angeordnet sind, dass sie in einem Winkel zur Bedrohungsrichtung (A, B) ausgerichtet sind; und
    dass die Trägerkonstruktion (26-30) formschlüssig und/oder kraftschlüssig und/oder stoffschlüssig mit der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) verbunden ist.
  2. Wasserfahrzeug nach Anspruch 1, bei welchem die biegeweiche Trägerkonstruktion (26-32) eine Vielzahl von Modulen (26) aus einem elastischen Material aufweist, in denen jeweils ein oder mehrere reaktive Schutzelemente (24) aufgenommen sind.
  3. Wasserfahrzeug nach Anspruch 2, bei welchem die biegeweiche Trägerkonstruktion (26-32) biege- und torsionsweiche Verbindungselemente (30, 32) aufweist, über die die Module (26) mit der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) verbunden sind.
  4. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Schutzvorrichtung (22) der Kontur der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) folgend ausgebildet bzw. angeordnet ist.
  5. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die Schutzvorrichtung (22) schockfest ausgebildet und an der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) befestigt ist.
  6. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Trägerkonstruktion (26-32) der Schutzvorrichtung (22) an den Spanten der Außenhaut (12) der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) befestigt ist.
  7. Wasserfahrzeug nach Anspruch 6, bei welchem die Schutzvorrichtung (22) in einem Abstand zur Außenhaut (12) der Tragstruktur (12-18) des Wasserfahrzeugs (10) angeordnet ist.
  8. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem zwischen der Schutzvorrichtung (22) und dem zu schützenden Raum, Gegenstand oder dergleichen (20) eine weitere Schutzvorrichtung gegen KE-Bedrohungen vorgesehen ist.
  9. Wasserfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem der zu schützende Raum, Gegenstand oder dergleichen (20) eine sensible Baugruppe zur Gewährleistung der Funktionssicherheit des Wasserfahrzeugs ist.
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