EP2129993A2 - Subprojektil mit energetischem inhalt - Google Patents

Subprojektil mit energetischem inhalt

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EP2129993A2
EP2129993A2 EP08734776A EP08734776A EP2129993A2 EP 2129993 A2 EP2129993 A2 EP 2129993A2 EP 08734776 A EP08734776 A EP 08734776A EP 08734776 A EP08734776 A EP 08734776A EP 2129993 A2 EP2129993 A2 EP 2129993A2
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EP
European Patent Office
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sub
projectile
energetic
component
bore
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EP08734776A
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English (en)
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Günther DIEWALD
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RWM Schweiz AG
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RWM Schweiz AG
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Publication date
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    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
    • C06C15/00—Pyrophoric compositions; Flints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—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
    • F42B12/44—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 of incendiary type
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    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B12/46—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 for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances
    • F42B12/50—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 for dispensing gases, vapours, powders or chemically-reactive substances by dispersion
    • F42B12/52—Fuel-air explosive devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
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    • F42B12/56—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 for dispensing discrete solid bodies
    • F42B12/58—Cluster or cargo ammunition, i.e. projectiles containing one or more submissiles

Definitions

  • the invention relates in particular to rotationally stabilized subprojectiles of a projectile, which comprise an energetic content.
  • Known splinter firing munitions contain mixtures of highly explosive explosives such as hexogen, octogen, trotyl and aluminum powder.
  • DE 29 01 517 describes a fire mass with an organic binder and a metal sponge, e.g. zirconium or hafnium, polytetrafluoroethylene being used as binder at a level of from 2 to 15% by mass.
  • a metal sponge e.g. zirconium or hafnium, polytetrafluoroethylene being used as binder at a level of from 2 to 15% by mass.
  • the company's EP 0 051 324 B1 discloses a generic fire mass which uses an organic binder and metal particles.
  • this solution proposes to use metal powder with an average grain size of 15-50 ⁇ m.
  • the binder an organic halogen-free binder, a polyvinyl acetate, has a content of less than 2% by mass. This still ensures sufficient compressibility of the metal powder.
  • the metal additive itself causes an increase in blast effect and an extension of the flame life from 1 ms to 15 ms. This increases the ignition probability for combustible material.
  • spherical metal powder in the range of 50-250 ⁇ m.
  • the binder can be used in the smallest possible concentration, which still ensures sufficient compressibility and fixation of the fire mass.
  • spherical metal powders in particular zirconium metal powders, with a higher surface area allows the binder to be applied dry to the surface of the metal powder, which increases the flowability and allows volumetric metering.
  • EP 1 286 129 A1 discloses another fire rate for a wing-stabilized balancing bullet, which has a good effect despite a relatively small volume and a low mass.
  • the fire rate is ignited by the shock waves that occur when impacting a target.
  • a titanium sponge is used and as binder an epoxy or polyester resin.
  • the particle size range of the titanium sponge is 450 ⁇ m, with 30% having a particle size greater and 70% less than 450 ⁇ m.
  • the object of the invention is to achieve a fire effect that is more effective, especially in the target, or to react with energetic target material.
  • the invention is based on the idea of incorporating the fire mass or the energetic component of a projectile into the subprojectiles.
  • the subprojectiles are made of ductile heavy metal or hard metal in a known manner in a cylinder, ball or cube shape with a recess with or without predetermined breaking points. Thereafter, the introduction and compression takes place, preferably by machine, the energetic component and, if provided, the metered addition of a pressure-sensitive ignition charge with subsequent pressing.
  • the release of subprojectiles can be done in a known manner.
  • the energetic content of the sub-projectile is activated by:
  • the energetic content of the subprojectiles includes a pyrotechnic, such as Thermite, Pyrofuze (see http://www.sigmundcohn.com/german/pyrofuse.html, DE 21 30 367 A1) or Coruscative (US 3,135,205) with thermobaric reactions.
  • a pyrotechnic such as Thermite, Pyrofuze (see http://www.sigmundcohn.com/german/pyrofuse.html, DE 21 30 367 A1) or Coruscative (US 3,135,205) with thermobaric reactions.
  • Mg Al 1 Si - Bariumperoxid- systems are used, such as the company's own YIS 506.
  • the subprojectiles are preferably rotationally stabilized.
  • the rotation stabilization allows an oriented impact of the sub-projectile (s) in the target. (The rotation is about 1000 Hz at the mouth of the pipe).
  • the orientation - cavity with energetic content can be done on the front or rear side in the subprojectile.
  • FIG. 1a is a sectional view A-A a first variant of the shape of the sub-projectile of FIG. 1st
  • this subprojectile 1 has a bore or recess 5 having hard metal and / or heavy metal body 2 for receiving an energetic component 3.
  • a firing 4 preferably ends flush with the housing body 2.
  • the energetic component 3 may be a powder, a rod material or the like.
  • a zirconium powder is precompressed in the projectile bore 5 and the firing 4 is metered in and compressed at about 400 MPa.
  • the ratio set here can be 10/1.
  • Pyrofuze is cut into, for example, 8 mm long parts and inserted into the projectile bore 5.
  • the priming 4 is metered in and pressed.
  • Sufficient is also here a ratio of 10/1, wherein it has proved to be advantageous if a ratio of 13/1 is established.
  • zirconium sponge is used, as in a third embodiment, this is also compressed in the projectile bore 5 and the priming 4 is added. Also recommended is a ratio of 10/1.
  • the subprojectiles are pressed only with the corresponding energetic materials (zirconium powder, zirconium sponge, pyrofuse, coruscative, etc.) without priming in the projectile bore with about 400 MPa.
  • the mass of the energetic content can be increased according to the proportion of lacking motivation.
  • the volume of energetic material injected into the subprojectiles is in the range of approximately 5-20% of the projectile volume.
  • the sub-projectiles 1 of the non-illustrated carrier projectile are released, for example by a programmed ignition.
  • spontaneous ignition or by the pressure sensitive Anakiung 4 which is ignited by air friction, ignition in the carrier projectile together with a discharge charge or at the latest when hitting the target, ignites the pyrotechnic, energetic component 3 in Sub captivatingil 1.
  • This has in addition to its conventional function now also Fire mass or a chemically reactive with the target material reactive material in the target.
  • the subprojectiles may be cylindrical or spherical or may also have a polygonal cross section.

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Subprojektil (1), aufweisend einen, eine Bohrung (5) besitzenden Körper (2), welcher aus Hart- bzw. Schwermetall bestehen kann, wobei in der Bohrung (5) eine energetische Komponente (3) mit oder ohne eine Anfeuerung (4) eingebunden ist. Die energetische Komponente (3) mit oder ohne druckempfindliche Anfeuerung (4) werden durch die auftretende Luftreibung, eine Anzündung im Trägergeschoss zusammen mit einer Ausstoßladung oder spätestens beim Auftreffen im Ziel gezündet bzw. aktiviert.

Description

Subprojektil mit energetischem Inhalt
Die Erfindung betrifft insbesondere rotationsstabilisierte Subprojektile eines Geschosses, welche einen energetischen Inhalt umfassen.
Es ist bekannt, Brandmassen als Splitter-Brandmunition in einem Geschosskörper oder Sprengkopf zusammen mit einem brisanten Sprengstoff als auch in panzerbrechenden Geschossen, die keinen Sprengstoff enthalten, einzubinden. Durch die detonative oder mechanische Fragmentierung des Geschosses oder Sprengkopfes im oder nahe des Zieles entstehen neben den Splittern schnell fliegende, in der Luft autonom brennende Brandmasse- Teilchen. Erzielt wird dabei eine räumliche und zeitlich stark ausgedehnte Brandwirkung.
Bekannte Splitter-Brandmunitionen enthalten Mischungen aus hochbrisanten Sprengstoffen wie Hexogen, Oktogen, Trotyl und Aluminiumpulver.
Die DE 29 01 517 beschreibt eine Brandmasse mit einem organischen Bindemittel und einem Metallschwamm, z.B. aus Zirkon oder Hafnium, wobei als Bindemittel Polytetrafluor- ethylen mit einem Anteil von 2- bis 15-Masse-% verwendet wird.
Mit der firmeneigenen EP 0 051 324 B1 wird eine gattungsgemäße Brandmasse offenbart, die ein organisches Bindemittel und Metallteilchen verwendet. Um eine Verlängerung der Brennzeit zu erreichen, schlägt diese Lösung vor, Metallpulver mit einer mittleren Korngröße von 15-50 μm zu verwenden. Das Bindemittel, ein organischer halogenfreier Binder, ein Po- lyvinylacetat, weist einen Anteil kleiner als 2-Masse-% auf. Damit wird noch eine ausreichende Verpressbarkeit des Metallpulvers gewährleistet. Der Metallzusatz selbst bewirkt eine Steigerung der Blastwirkung und eine Verlängerung der Flammen-Standzeit von 1 ms auf 15ms. Dies erhöht die Anzündwahrscheinlichkeit für brennbares Material.
Auf diese Brandmasse aufbauend wird mit der weiteren DE 10 2005 057 182 A1 vorgeschlagen, vorzugsweise kugelförmiges Metallpulver im Bereich von 50-250μm zu verwenden. Damit kann der Binder in der kleinstmöglichen Konzentration eingesetzt werden, die noch eine ausreichende Verpressbarkeit und Fixierung der Brandmasse gewährleistet. Die Nutzung kugelförmiger Metallpulver, insbesondere von Zirkon-Metallpulver, mit höherer Oberfläche ermöglicht, dass der Binder trocken auf die Oberfläche des Metallpulvers appliziert werden kann, wodurch die Rieselfähigkeit erhöht und ein volumetrisches Dosieren möglich ist.
Mit der EP 1 286 129 A1 wird ein weiterer Brandsatz für ein flügelstabilisiertes Wuchtge- schoss publiziert, der trotz eines relativ geringen Volumens und einer geringen Masse eine gute Wirkung besitzt. Gezündet wird der Brandsatz durch die beim Aufprall auf ein Ziel entstehenden Schockwellen. Verwendet wird ein Titanschwamm und als Bindemittel ein Epoxid- oder Polyesterharz. Der Korngrößenbereich des Titanschwammes liegt dabei um 450μm, wobei 30% eine Korngröße größer und 70% kleiner 450μm aufweisen.
Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine insbesondere im Ziel effektivere Brandwirkung zu erreichen bzw. mit energetischem Zielmaterial in Reaktion zu treten.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, die Brandmasse bzw. die energetische Komponente eines Geschosses in die Subprojektile einzubinden. Ähnlich wie bei der DE 10 2005 039 901 A1 werden die Subprojektile aus duktilem Schwermetall oder Hartmetall in bekannter Art und Weise in einer Zylinder, Kugel- oder Würfelform mit einer Aussparung mit oder ohne Sollbruchstellen hergestellt. Danach erfolgt das Einbringen und Verdichten, vorzugsweise maschinell, der energetischen Komponente sowie, falls vorgesehen, der Zudosierung einer druckempfindlichen Anzündladung mit anschließender Verpressung.
Die Freisetzung der Subprojektile kann in bekannter Art und Weise erfolgen.
Die Aktivierung des energetischen Inhalts des Subprojektils erfolgt je nach Auslegung durch:
- Anzündung im Trägergeschoss zusammen mit der Zerlegerladung (Ausstoßladung),
- Anzündung durch Luftreibung (Staudruck) oder
- Anzündung beim Auftreffen im Ziel. Der energetische Inhalt der Subprojektile beinhaltet eine Pyrotechnik, wie Thermite, Pyrofuze (vgl. http://www.sigmundcohn.com/german/pyrofuse.html, DE 21 30 367 A1) oder Coruscati- ve (US 3,135,205) mit thermobarischen Reaktionen. Für die Anfeuer-Pyrotechnik werden Mg, Al1 Si - Bariumperoxid- Systeme eingesetzt, wie beispielsweise das firmeneigene YIS 506.
Die Subprojektile sind vorzugsweise rotationsstabilisiert. Durch die Rotationsstabilisierung wird ein orientiertes Auftreffen des / der Subprojektile im Ziel ermöglicht. (Die Rotation beträgt ca. 1 000 Hz an der Rohrmündung).
Die Orientierung - Kavität mit energetischem Inhalt kann front- oder heckseitig im Subprojek- til erfolgen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 ein Subprojektil in einer Seitendarstellung,
Fig. 1a in einer Schnittdarstellung A-A eine erste Variante der Form des Subprojektils aus Fig. 1
Fig. 1b in einer Schnittdarstellung A-A eine zweite Variante der Form des Subprojektils aus Fig. 1.
Unter Bezugnahme eines Geschosses, wie in der DE 10 2005 039 901 A1 beschrieben, besitzt dieses Subprojektile 1 , welche einen eine Bohrung oder Ausnehmung 5 aufweisenden Hartmetall- und / oder Schwermetallkörper 2 zur Aufnahme einer energetischen Komponente 3 besitzen. Eine Anfeuerung 4 schließt vorzugsweise plan mit dem Gehäusekörper 2 ab.
Die energetische Komponente 3 kann ein Pulver, ein Stangenmaterial oder dergleichen sein.
In einer ersten Ausführung wird ein Zirkonpulver in der Projektilbohrung 5 vorverdichtet und die Anfeuerung 4 zudosiert und mit ca. 400 MPa verpresst. Das dabei eingestellte Verhältnis kann hierbei 10 / 1 betragen. In einer weiteren Ausführung wird Pyrofuze in beispielsweise 8 mm lange Teile geschnitten und in die Projektilbohrung 5 eingelegt. Auch hier wird die Anfeuerung 4 zudosiert und ver- presst. Ausreichend ist auch hier ein Verhältnis von 10 / 1 , wobei es sich als vorteilhaft erwiesen hat, wenn sich ein Verhältnis von 13 / 1 einstellt.
Wird, wie in einer dritten Ausführung, Zirkonschwamm verwendet, wird dieses ebenfalls in der Projektilbohrung 5 vor verdichtet und die Anfeuerung 4 zudosiert. Empfehlenswert ist auch hier ein Verhältnis von 10 / 1.
In einer weiteren vierten Ausführung werden die Subprojektile nur mit den entsprechenden energetischen Materialien (Zirkonpulver, Zirkonschwamm, Pyrofuse, Coruscative etc.) ohne Anfeuerung in der Projektilbohrung mit ca. 400 MPa verpresst. Die Masse des energetischen Inhalts kann entsprechend dem Anteil der fehlenden Anfeuerung erhöht werden.
Das Volumen des in den Subprojektilen eingepressten energetischen Materials liegt im Bereich von ca. 5-20% des Projektilvolumens. _ _ _ . . _ _ _
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Die Subprojektile 1 des nicht näher dargestellten Trägergeschosses werden beispielsweise durch eine programmierte Zündung freigegeben. Durch Eigenentzündung oder aber durch die druckempfindliche Anfeuerung 4, die durch Luftreibung, Anzündung im Trägergeschoss zusammen mit einer Ausstoßladung oder spätestens beim Auftreffen im Ziel gezündet wird, zündet die pyrotechnische, energetische Komponente 3 im Subprojektil 1. Dieses besitzt neben seiner herkömmlichen Funktion nunmehr auch eine Brandmasse bzw. ein mit dem Zielmaterial chemisch reagierendes Reaktivmaterial im Ziel.
Wie in Fig. 1a bzw. Fig.1 b angedeutet, können die Subprojektile zylindrisch oder kugelartig sein oder auch einen eckigen Querschnitt aufweisen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Subprojektil (1), insbesondere rotationsstabilisiertes Subprojektil, aufweisend einen, eine Bohrung (5) besitzenden Körper (2), welcher aus Hart- bzw. Schwermetall bestehen kann, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bohrung (5) eine energetische Komponente (3) mit oder ohne einer Anfeuerung (4) eingebunden ist.
2. Subprojektil nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die energetische Komponente (3) mit der Anfeuerung (4) in Front oder im Heck des Subprojektils (1) eingebunden sind.
3. Subprojektile nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als energetische Komponente (3) pyrotechnische Komponente mit thermobarischer Reaktion verwendet werden.
4. Subprojektil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, .dass die energetischen Komponenten beispielsweise Zirkonpulver, Zirkonschwamm, Thermite, Pyrofuze oder Coruscative sind.
5. Subprojektil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Anfeuerung (4) Mg, AI, Sl- Bariumperoxid-Systeme verwendet werden.
6. Subprojektil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die energetische Komponente (3) entweder in der Bohrung (5) vor verdichtet oder eingelegt wird.
7. Subprojektil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfeuerung (4) zudosiert und verpresst wird.
8. Subprojektil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die energetische Komponente (3) mit oder ohne druckempfindliche Anfeuerung (4) durch die auftretende Luftreibung, eine Anzündung im Trägergeschoss zusammen mit einer Ausstoßladung oder spätestens beim Auftreffen im Ziel gezündet bzw. aktiviert werden.
9. Subprojektil nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Verwendung in einem Geschoss.
EP08734776A 2007-04-05 2008-03-26 Subprojektil mit energetischem inhalt Withdrawn EP2129993A2 (de)

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