EP2803940B1 - Tandemgefechtskopf - Google Patents

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EP2803940B1
EP2803940B1 EP14001618.9A EP14001618A EP2803940B1 EP 2803940 B1 EP2803940 B1 EP 2803940B1 EP 14001618 A EP14001618 A EP 14001618A EP 2803940 B1 EP2803940 B1 EP 2803940B1
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EP
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charge
compression element
insert
sleeve
load
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EP14001618.9A
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EP2803940A1 (de
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Reiner Gleichmar
Rainer Schneck
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TDW Gesellschaft fuer Verteidigungstechnische Wirksysteme mbH
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TDW Gesellschaft fuer Verteidigungstechnische Wirksysteme mbH
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    • 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
    • F42B12/04—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type
    • F42B12/10—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge
    • F42B12/16—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect of armour-piercing type with shaped or hollow charge in combination with an additional projectile or charge, acting successively on the target
    • F42B12/18—Hollow charges in tandem arrangement

Definitions

  • the invention relates to a tandem warhead, comprising a penetrator with a high-strength shell, in which a charge insert containing a shaped charge together with an ignition device is mounted axially movable, wherein between the shell and the charge insert is provided at least one recess in which as device for shock absorption, a compression element is mounted, which is supported in the axial direction on one side relative to the shell and on the other side opposite to the charge insert, wherein the compression element is annular.
  • tank shell has a movably mounted hollow charge, which is supported via an axial absorber relative to the housing, but no information is given to its dimensioning and design, and the choice of materials.
  • the DE 38 00 976 A1 The same applicant also has a shaped charge projectile. This contains between the housing and the hollow charge both an angular momentum damper and an axial momentum damper. For its dimensioning and material selection, in turn, nothing is said, so that depending on the application to make this a choice.
  • the entire load is pre-assembled in a charge application.
  • the charge insert is radially guided in a sheath (eg penetrator sheath) and can perform an axial relative movement.
  • the axial bearing and relative movement is controlled via a crash element (central part of the invention). This is designed so that all required operating loads are borne without plastic deformation (function as a mounting element). At greater load (e.g., interaction with a ballast charge), plastic deformation occurs and allows for large relative movement without appreciable increase in transmitted axial force (load).
  • the charge envelope Due to the enormous external load (for example, pressure from detonation of the Vorschaltladung) the charge envelope is accelerated against the direction of movement.
  • the crash element can experience great plastic deformation, after a set by the design minimum force is exceeded. After that, the required force for deformation decreases.
  • the invention ensures a rigid and tightly tolerable storage of the charge (charge charge) for handling and operation. A large relative movement is possible without increasing the axial force on a harmful magnitude.
  • the ballast charge can be placed very close to the main charge, which is increasingly required in tight spaces. A window of opportunity is created in which a delicate system (e.g., a shaped charge and the formation of its jet) can operate without damaging influences.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vibration Dampers (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Tandemgefechtskopf, enthaltend einen Penetrator mit einer hochfester Hülle, in der ein Ladungseinsatz, der eine Hohlladung zusammen mit einer Zündeinrichtung enthält, axial beweglich gelagert ist, wobei zwischen der Hülle und dem Ladungseinsatz ist wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen, in der als Vorrichtung zur Schockdämpfung ein Kompressionselement gelagert ist, welches sich in axialer Richtung auf der einen Seite gegenüber der Hülle und auf der anderen Seite gegenüber dem Ladungseinsatz abstützt, wobei das Kompressionselement ringförmig ausgebildet ist.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE 36 03 610 C1 ist ein Flugkörper mit einer Tandemladung bekannt geworden, der neben einer Vorhohlladung auch einen Penetrator mit integrierter Hohlladung aufweist. Letztere ist zusammen mit der dazu gehörenden Zündeinrichtung von einer absorbierenden Schicht umgeben, wobei der Bereich der Hohlladungseinlage frei gelassen wird. Aufgrund der gewählten Anordnung und Materialauswahl ist jedoch eine kontrollierte axiale Bewegung der Haupthohlladung nicht möglich.
  • Das in der DE 39 12 123 A1 beschriebene Panzergeschoß weist zwar eine beweglich gelagerte Hohlladung auf, die sich über einen Axialabsorber gegenüber dem Gehäuse abstützt, jedoch werden keine Angaben zu dessen Dimensionierung und Gestaltung, sowie der Materialauswahl gemacht.
  • Die DE 38 00 976 A1 des gleichen Anmelders hat ebenfalls ein Hohlladungsgeschoß zum Inhalt. Dieses enthält zwischen dem Gehäuse und der Hohlladung sowohl einen Drehimpulsdämpfer als auch einen Axialimpulsdämpfer. Zu dessen Dimensionierung und Materialauswahl ist wiederum nichts ausgesagt, so dass je nach Anwendungsfall hierzu eine Auswahl zu machen ist.
  • Bekannt ist auch ein "Damping Device" für Baugruppen in Penetratoren. Die Aufgabe besteht darin, die Schockbelastung während der Penetration von harten Zielen (z.B. Beton) zu reduzieren.
  • Nachteile "Damping Device": Die Ladung selbst ist nicht integriert - Relativbewegung zwischen Zündsystem und Ladung (Verlust an Präzision) - nur wesentlich kleinere Relativbewegung möglich.
    • Aufgabenstellung
  • Bei Tandem-Gefechtskopfsystemen bewirkt die Detonation der vorgeschalteten Ladung eine sehr hohe Belastung der Hauptladung. Zum Beispiel bei Hohlladungen besteht dabei die Gefahr, dass der Liner deformiert oder gar beschädigt wird, noch bevor die Ausbildung des Hohlladungs-Jets erfolgt. Dies hat üblicherweise deutliche Leistungseinbußen zur Folge.
  • Durch die Erfindung ist es möglich die Belastung der Hauptladung für einen erforderlichen Zeitraum auf ein ertragbares Maß zu reduzieren, indem eine große Relativbewegung ermöglicht wird.
    • Lösung
  • Die gesamte Ladung wird in einem Ladungseinsatz vormontiert. Der Ladungseinsatz ist in einer Hülle (bspw. Penetratorhülle) radial geführt und kann eine axiale Relativbewegung ausführen.Die axiale Lagerung und Relativbewegung wird über ein Crash-Element (zentraler Teil der Erfindung) kontrolliert. Dieses ist dahingehend ausgelegt, dass alle geforderten Betriebslasten ohne plastische Deformation ertragen werden (Funktion als Montageelement). Bei größerer Belastung (z.B. Interaktion mit einer Vorschaltladung) erfolgt eine plastische Deformation und ermöglicht eine große Relativbewegung ohne nennenswerte Steigerung der übertragenen axialen Kraft (Belastung).
  • Die gesamte Ladung wird in einem Ladungseinsatz vormontiert. Dabei können hohe Toleranzanforderungen eingehalten werden. Der Ladungseinsatz ist in einer Ladungshülle (bspw. Penetratorhülle) radial geführt und kann eine axiale Relativbewegung ausführen. Die axiale Lagerung und Relativbewegung wird über ein Crash-Element (zentraler Teil der Erfindung) kontrolliert:
    • Der Ladungseinsatz stützt sich in Längsrichtung gegen die Ladungshülle über das Crash-Element ab.
    • Dieses ist dahingehend ausgelegt, dass alle geforderten Betriebslasten ohne plastische Deformation ertragen werden (Funktion als Montageelement).
    • Bei größerer Belastung (z.B. Interaktion mit einer Vorschaltladung) erfolgt eine plastische Deformation und ermöglicht eine große Relativbewegung ohne nennenswerte Steigerung der übertragenen axialen Kraft (Belastung).
    Funktionsprinzip:
  • Durch die enorme äußere Belastung (bspw. Druck aus Detonation der Vorschaltladung) wird die Ladungshülle entgegen der Bewegungsrichtung beschleunigt. Um diese extreme Belastung nicht hart auf die zu schützende Baugruppe (bspw. Ladungseinsatz) weiterzugeben, kann das Crash-Element große plastische Deformation erfahren, nachdem eine durch das Design einstellbare Mindestkraft überschritten wird. Danach sinkt die erforderliche Kraft zur Deformation. Dies bedeutet, dass für einen ebenfalls im Design des Crash-Elements vorgesehenen Deformationsweg nur eine begrenzte Kraft auf die zu schützende Baugruppe (bspw. Ladungseinsatz) übertragen wird. Auf diese Weise ist es möglich, die zu schützende Baugruppe (bspw. Ladungseinsatz) erst zeitlich verzögert an den schlagartig geänderten Bewegungszustand der Ladungshülle heranzuführen.
    • Vorteile
  • Die Erfindung gewährleistet eine steife und eng tolerierbare Lagerung der Ladung (Ladungseinsatz) für Handling und Betrieb. Eine große Relativbewegung ist möglich, ohne die axiale Krafteinwirkung auf eine schädliche Größenordnung zu erhöhen. Die Vorschaltladung kann sehr nah an Hauptladung platziert werden, was bei engen Bauräumen immer häufiger erforderlich ist. Es wird ein Zeitfenster geschaffen, in dem ein empfindliches System (z.B. eine Hohlladung und die Ausbildung deren Jet) ohne schädigende Einflüsse agieren kann.
    • Bezugszeichen
    1. 1 Ladungseinsatz
    2. 2 Ladungshülle
    3. 3 Crashelement
    4. 4 Gewindering
    Zeichnungen
    • Fig. 1:
    Prinzipieller Aufbau
    Fig. 2:
    Kraft-Weg - Verlauf

Claims (1)

  1. Tandemgefechtskopf, enthaltend einen Penetrator mit einer hochfester Hülle (2), in der ein Ladungseinsatz (1), der eine Hohlladung zusammen mit einer Zündeinrichtung enthält, axial beweglich gelagert ist, wobei zwischen der Hülle und dem Ladungseinsatz wenigstens eine Ausnehmung vorgesehen ist, in der als Vorrichtung zur Schockdämpfung ein Kompressionselement (3) gelagert ist, welches sich in axialer Richtung auf der einen Seite gegenüber der Hülle und auf der anderen Seite gegenüber dem Ladungseinsatz abstützt, wobei das Kompressionselement ringförmig ausgebildet ist,
    gekennzeichnet dadurch,
    dass das Kompressionselement derart konfiguriert ist, dass es in axialer Richtung eine Mindestfestigkeit aufweist, so dass eine Deformation erst nach Überschreitung einer wählbaren Kraft einsetzt und nach Überschreitung der wählbaren Kraft eine plastische Deformation erfolgt,
    und
    das Kompressionselement als eine einem Gitter ähnlichen Struktur geformt ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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