EP3255372A1

EP3255372A1 - Geschoss

Info

Publication number: EP3255372A1
Application number: EP17000924.5A
Authority: EP
Inventors: Axel Pfersmann; Rainer Himmert
Original assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Current assignee: Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date: 2016-06-08
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2017-12-13

Abstract

Geschoss (1), umfassend eine Geschosshülle (2) und darin angeordneten Sprengstoff (6), wobei gesehen in Geschosslängsrichtung mehrere hintereinander liegende Bereiche (I, II, III, IV, V) mit unterschiedlicher Belegung (10,10a) mit Splitter erzeugendem Material und unterschiedlicher Sprengstoffmenge (6) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Geschoss, umfassend eine Geschosshülle und darin angeordneten Sprengstoff.
Geschosse der in Rede stehenden Art werden in bekannter Weise durch eine Abschussvorrichtung auf eine hohe Geschwindigkeit gebracht und fliegen sodann ungelenkt und ohne weiteren Antrieb in Richtung des Ziels. Beim Auftreffen auf das Ziel oder, wenn das Geschoss über eine Tempiervorrichtung verfügt, unmittelbar vor dem Auftreffen kommt es zur Zündung des Sprengstoffs über eine geschossseitige Zündeinrichtung. Der Sprengstoff explodiert, die Geschosshülle zerreißt, es kommt zur Splitterbildung. Die Splitter werden einerseits über die zerreißende Geschosshülle gebildet, andererseits durch zusätzlich vorgesehenes Splittermaterial, durch welches die Splitterbildung noch verstärkt werden kann. Es bildet sich ein ringförmig offener Splitterkegel, entweder gebildet durch die Hüllmaterialsplitter, oder zusätzlich durch die Splitter des eingebrachten Splittermaterials.
Im Fall der Sprengstoffdetonation erfahren die sich bildenden Splitter sowohl eine radiale Geschwindigkeitskomponente resultierend aus der Detonation, als auch eine axiale Geschwindigkeitskomponente resultierend aus der Geschossbewegung. Es bildet sich folglich ein unter einem entsprechenden Winkel nach vorne gerichteter, ringförmig offener Splitterkegel aus. In diesem Splitterkegel befindet sich ein Großteil der Splitter in einem schmalen Bereich hoher Splitterdichte, das heißt, dass die Kegelbreite als solche relativ schmal ist. Entsprechend klein ist auch der Wirkbereich.
Der Erfindung liegt damit das Problem zugrunde, ein Geschoss anzugeben, das demgegenüber verbessert ist.
Zur Lösung dieses Problems ist bei einem Geschoss der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass gesehen in Geschosslängsrichtung mehrere hintereinander liegende Bereiche mit unterschiedlicher Belegung mit Splitter erzeugendem Material und unterschiedlicher Sprengstoffmenge vorgesehen sind.
Das Geschoss zeichnet sich dadurch aus, dass mehrere aneinander anschließende Bereiche vorgesehen sind, in denen unterschiedlich viel Splitter erzeugendes Material und unterschiedlich viel Sprengstoff vorgesehen ist. Als Splitter erzeugendes Material wird einerseits das Material der Geschosshülle, andererseits zusätzlich eingebrachtes Splittermaterial verstanden. Es liegen also ausgezeichnete Bereiche vor, in denen das Verhältnis von Splittermasse zu Sprengstoffmenge, mithin also das Belegungsverhältnis definiert variiert. Während beispielsweise in einem Bereich das Splittermaterial allein durch einen Geschosshüllenabschnitt gebildet wird und eine entsprechend große Sprengstoffmenge in diesem Bereich vorhanden ist, ist im benachbarten Bereich die Splittermasse durch Einbringen zusätzlichen Splittermaterials vergrößert, verbunden mit einer Reduzierung der Sprengstoffmenge, während im nächstfolgenden Bereich die Splittermasse erneut vergrößert ist, indem weiteres zusätzliches Splittermaterial eingebracht ist, verbunden mit einer weiteren Reduzierung der Sprengstoffmenge etc. Auf diese Weise können quasi kaskadierte Bereiche ausgebildet werden, die sich hinsichtlich der Splittermasse und Sprengstoffmenge definiert voneinander unterscheiden.
Diese Ausgestaltung mit unterschiedlichen Belegungen aufweisenden Bereichen führt dazu, dass zwangsläufig die Splitterbildung und Splitterausbreitung der Splitter im jeweiligen Bereich unterschiedlich ist. Die Bewegung jedes Splitters weist, wie beschrieben, eine Radial- und eine Axialkomponente auf, aus denen sich der resultierende Gesamtvektor der Bewegung des Splitters ergibt. Die Axialkomponente ist bei allen gebildeten Splittern, unabhängig davon, in welchem Bereich sie erzeugt werden, gleich, da sie der Bewegungsgeschwindigkeit des Geschosses im Zeitpunkt der Detonation, die üblicherweise mehrere 100 m/s beträgt, entspricht. Die radiale Geschwindigkeitskomponente jedoch variiert von Bereich zu Bereich. In einem Bereich, in dem eine relativ geringe Splittermasse und eine große Sprengstoffmenge vorhanden sind, werden die Splitter im Detonationsfall sehr stark radial beschleunigt, das heißt, dass die Radialkomponente relativ groß ist. Mit zunehmender Splittermasse und damit abnehmender Sprengstoffmenge in den anderen Bereichen nimmt aufgrund der zunehmenden, zu bewegenden Masse und der aufgrund der geringeren Sprengstoffmenge abnehmenden Energie, über die die Masse beschleunigt wird, die Radialkomponente immer weiter ab. Es ergeben sich also bereichsspezifische unterschiedliche resultierende Gesamtvektoren der Splitter, das heißt, dass die Splitter der unterschiedlichen Bereiche folglich unter unterschiedlichen Winkeln relativ zur Geschosslängsachse wegfliegen. Aus diesen unterschiedlichen Ausbreitungsrichtungen ergibt sich folglich eine beachtliche Vergrößerung des gebildeten Splitterkegels und damit des Wirkbereichs, verglichen mit bisher bekannten Geschossen, die nur eine im Wesentlichen einheitliche Belegung über die Geschosslänge aufweisen.
Insgesamt ergibt sich durch die erfindungsgemäße bereichsspezifisch variierende Belegung eine Variation der radialen Splittergeschwindigkeit und daraus resultierend eine Aufweitung des Splitterkegels und damit eine gleichmäßigere Splitterdichte.
In einer einfachen Ausgestaltung des Geschosses kann dabei wenigstens ein Bereich vorgesehen sein, in dem die Belegung nur durch die Geschosshülle gebildet ist, sowie wenigstens ein weiterer Bereich, in dem zusätzliches Splittermaterial eingebracht ist. Aufgrund der geringen Splittermasse in dem Bereich, in dem die Belegung nur durch die Geschosshülle gebildet ist, erfahren die sich bildenden Splitter bei einer Detonation eine starke Radialbeschleunigung, das heißt, dass die radiale Bewegungskomponente relativ groß ist. In dem Bereich, in dem zusätzliches Splittermaterial eingebracht ist, liegt eine größere zu beschleunigende Splittermasse vor, verbunden mit einer reduzierten Sprengstoffmenge, woraus sich eine geringere Radialbeschleunigung ergibt, so dass folglich der resultierende Geschwindigkeitsvektor unter einem kleineren Winkel zur Geschosslängsachse steht als im erstgenannten Bereich.
In einer Weiterbildung dieser Erfindungsalternative kann vorgesehen sein, dass auch mehrere Bereiche vorgesehen sind, in denen die Belegung nur durch die Geschosshülle gebildet ist, die jedoch unterschiedliche Sprengstoffmengen aufweisen. Dies kann beispielsweise durch die Geometrie der Geschosshülle realisiert werden, indem ein vorderer Bereich mit einem konischen Abschnitt der Geschosshülle vorgesehen ist, an den sich ein weiterer zylindrischer Abschnitt in dem zylindrischen Bereich der Geschosshülle anschließt. In dem konisch zulaufenden Geschosshüllenabschnitt liegt zwangsläufig weniger Sprengstoff vor als im daran anschließenden zylindrischen Geschosshüllenabschnitt. Die Splittermasse pro cm² ist, da nur durch die Geschosshülle gebildet, die eine konstante Dicke aufweist, in beiden Bereichen gleich, lediglich die Sprengstoffmenge variiert. Zwangsläufig variiert der jeweilige bereichsspezifische Gesamtvektor, der im konischen Geschosshüllenabschnitt unter einem kleineren Winkel zur Geschosslängsachse steht als im anschließenden zylindrischen Geschosshüllenabschnitt.
Bevorzugt ist es, wenn in dem vordersten Bereich im zylindrischen Geschossabschnitt die Belegung nur durch die Geschosshülle gebildet ist, während in anderen, daran anschließenden Bereichen in Richtung des Geschossendes zusätzliches Splittermaterial eingebracht ist. Über diese weiteren Bereiche mit unterschiedlicher Splittermasse erfolgt die wesentliche Aufweitung des Splitterkegels, resultierend aus dem über diese Bereiche stark variierenden Splitter- und Sprengstoffmasse. Dabei nimmt bevorzugt zumindest im zylindrischen Geschossabschnitt die Belegung zum hinteren Ende des Geschosses hin von Bereich zu Bereich zu, während die Sprengstoffmenge abnimmt. Das heißt, dass der "hinterste" Bereich, der quasi an eine Bodenplatte des Geschosses anschließt, die größte Splittermasse und die kleinste Sprengstoffmenge aufweist, während der daran anschließende Bereich eine etwas niedrigere Splittermasse und eine etwas höhere Sprengstoffmenge aufweist, wohingegen, sofern vorgesehen, ein nächster Bereich eine wiederum etwas reduzierte Splittermasse und eine wieder etwas erhöhte Sprengstoffmenge aufweist etc., bis hin beispielsweise zu einem vorderen Bereich, in dem die Splittermasse lediglich durch die Geschosshülle gebildet ist, und der wie beschrieben wieder eine größere Sprengstoffmenge aufweist. Es werden also kaskadierte Bereiche ausgebildet, die quasi vom hinteren Geschossende beginnend eine quasi stufenweise abnehmende Splittermasse und eine stufenweise zunehmende Sprengstoffmenge aufweisen.
An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, dass es selbstverständlich denkbar ist, dass in jedem Bereich zusätzliches Splittermaterial eingebracht ist, das also selbst in dem vordersten Geschossbereich zusätzliches Splittermaterial vorhanden ist und die Belegung nicht nur durch die Geschosshülle gebildet ist.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass in dem oder den Bereichen zusätzliches Splittermaterial in Form von eine definierte Geometrie aufweisenden, einzelne Splitter enthaltenden Splitterbauteilen eingebracht ist. Das Splittermaterial liegt demzufolge nicht als loses Material vor, sondern weist eine definierte Geometrie auf, so dass es entsprechend handhabbar ist und die Montage erleichtert wird. Darüber hinaus erlaubt die Verwendung derartig definierter Splitterbauteile eine entsprechend stabile, quasi aufeinander aufbauende Anordnung der Splitterbauteile gesehen in Geschosslängsrichtung, das heißt, dass die Splitterbauteile axial gesehen aufeinander abgestützt sind, während das gesamte Splitterbauteilpaket gegen die Bodenplatte abgestützt ist. Es ergibt sich also quasi eine selbsttragende Anordnung, die bei der Abschussbeschleunigung nahezu vollständig über den Geschossboden abgestützt ist. Es treten folglich keine oder nur geringe zusätzliche Belastungen der Geschosshülle durch die Abschussbeschleunigung auf. Dies wäre mit vereinzelten, losen Splitterelementen nicht erreichbar, da diese aufgrund der Instabilität des Splittervolumens beim Abschuss zwangsläufig auch eine Querlast auf die Geschosshülle ausüben, die wiederum über die Geschosshülle durch entsprechende Dimensionierung abgefangen werden müsste.
Die eine definierte Geometrie aufweisenden Splitterbauteile können in Form von Rechtecken, Würfeln, Zylindern, sich zu einem Ring ergänzenden Ringabschnitten oder Ringen ausgeführt sein, also Geometrien aufweisen, die es erlauben, sie entsprechend dicht zu packen respektive zu stapeln.
Bevorzugt besteht ein solches Splitterbauteil aus einer Trägermatrix, in der einzelne Splitterelemente eingebettet sind. Eine solche Trägermatrix kann ein Klebstoff oder ein Schaumstoff sein, der hinreichend stabil ist und die einzelnen Splitterelemente, bei denen es sich beispielsweise um Splitter auf Wolframbasis handelt, also Schwermetallsplitter mit einer sehr hohen Dichte, sicher fixiert, diese im Detonationsfall aber auch freigibt.
Derartige Splitterelemente, die eine definierte Geometrie aufweisen und aus einzelnen, jedoch fixierten Splittern bestehen, werden üblicherweise auch "Konstruktionssplitter" oder "K-Splitter" genannt.
Wie bereits beschrieben ist es besonders zweckmäßig, wenn sich in den oder die Bereiche eingebrachtes zusätzliches Splittermaterial axial gesehen an einer Bodenplatte, die das Geschoss endseitig abschließt, abstützt. Aufgrund der Verwendung von eine definierte Geometrie aufweisendem Splittermaterial, wie vorstehend beschrieben, kann so die beim Abschuss gegebene Last nahezu vollständig von der Bodenplatte aufgenommen werden. Die Splitterbauteile sind hierzu bevorzugt in Geschosslängsrichtung gesehen aufeinandergestapelt, stützen also einander ab, wobei das gesamte Splitterpaket auf der Bodenplatte abgestützt ist.
In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist ein die konisch zulaufende Spitze bildendes Hüllenbauteil vorgesehen, das üblicherweise auf die Geschosshülle aufgeschraubt ist und das Geschoss nach vorne hin abschließt. In diesem Hüllenbauteil kann ein mit weiterem Splittermaterial gefüllter Hohlraum vorgesehen sein. Dieser Hohlraum schließt sich beispielsweise an dem vorstehend beschriebenen konischen vorderen Bereich der Geschosshülle an. In diesem Hohlraum kann beispielsweise loses Splittermaterial oder ein oder mehrere der vorstehend beschriebenen Splitterbauteile, die eine definierte geometrische Form aufweisen, aufgenommen sein. Das Splittermaterial liegt hier nicht in radialer Anordnung vor, sondern füllt den quasi kalottenförmigen Hohlraum vollständig aus. Diese Splitter werden im Detonationsfall nach vorne wegfliegen, das heißt, dass über dieses Splittervolumen der ringförmige Splitterkegel, der über das über die Geschosslänge verteilte Splittervolumen gebildet wird, nach vorne hin quasi geschlossen wird. Es kann damit eine nahezu geschlossene Splitter- oder Wirkkalotte gebildet werden, die einen Winkelbereich beispielsweise von ca. 0° bis 60° bestreicht.
Als loses Splittermaterial können beliebige Splitterelemente, beispielsweise in Form von Kugeln, verwendet werden, wiederum bestehend aus Schwermetall wie beispielsweise Wolfram, so dass auch diese Splitter eine sehr hohe Dichte aufweisen. Alternativ kann wie beschrieben ein oder können mehrere Splitterbauteile verbaut werden, die beispielsweise aus einer Trägermatrix mit darin eingebundenen Splittern, ebenfalls beispielsweise aus Schwermetall wie Wolfram oder Ähnlichem, bestehen.
Wenngleich der im die konisch zulaufende Spitze bildenden Hüllenbauteil vorgesehene Hohlraum quasi das gesamte Innere des Hüllenbauteils definiert, mithin also das Hüllenbauteil nahezu vollständig mit dem weiteren Splittermaterial gefüllt ist, ist es alternativ denkbar, dass an diesem Hohlraum anschließend ein weiterer, in die Spitze laufender Hohlraum vorgesehen ist, in dem eine oder mehrere Splitterplatten aufgenommen sind. In diesem Hohlraum ist also eine oder sind mehrere zusätzliche Splitterplatten aufgenommen, die im Detonationsfall ebenfalls zerreißen und Splitter bilden. Hierüber kann das Splittervolumen in diesem Geschossbereich zusätzlich erhöht werden. Alternativ zur Einbringung in den Hohlraum selbst ist es denkbar, die eine oder die mehreren Splitterplatten auch in die den weiteren Hohlraum begrenzende Wand des Hüllenbauteils zu integrieren. Solche Splitterplatten bestehen aus geeignetem Splittermaterial, üblicherweise wie beschrieben einem Schwermetall beispielsweise in Form von Wolfram, und weisen eine Plattenform auf, wobei die einzelnen Splitter über entsprechende hinreichend tiefe Längs- und Quernuten definiert sind, im Bereich welcher die Splitterplatte im Detonationsfall zerreißt.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipdarstellung eines erfindungsgemäßen Geschosses, und
Fig. 2: eine Prinzipdarstellung des Wirkbereiches des Geschosses aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Geschoss 1, umfassend eine beispielsweise aus Edelstahl bestehende Geschosshülle 2, die am hinteren Ende über eine angeschraubte Bodenplatte 3 und am vorderen Ende über ein die Spitze bildendes angeschraubtes Hüllenbauteil 4 abgeschlossen ist. In der Bodenplatte 3 ist exemplarisch eine Zündeinrichtung 5 integriert, über die der im Inneren der Geschosshülle 2 befindliche Sprengstoff 6 gezündet werden kann.
Gesehen in Richtung der Längsachse des Geschosses 1 ist im Bereich der Geschosshülle 2 eine definierte Unterteilung in im gezeigten Beispiel fünf separate Bereiche I, II, III, IV und V vorgesehen, wobei sich die einzelnen Bereiche I bis V im Belegungsverhältnis, also im Verhältnis von Splittermasse zu Sprengstoffmenge unterscheiden.
Der Bereich I ist im vorderen, konischen Abschnitt 7 der Geschosshülle, die dort über das Hüllenbauteil 4 mit einer kalottenförmigen Stirnwand 8 abgeschlossen ist, gebildet. Im konischen Abschnitt 7 ist das Splittermaterial ausschließlich durch das Material der Geschosshülle 2 definiert. Das Volumen des Bereichs I ist mit Sprengstoff gefüllt, wobei die Sprengstoffmenge vom vorderen Bereichsende zum hinteren Bereichsende zunimmt.
An den Bereich I schließt sich der Bereich II an, der im beginnenden zylindrischen Abschnitt 9 der Geschosshülle 2 definiert respektive ausgebildet ist. Auch hier wird das Splittermaterial ausschließlich durch das Material der Geschosshülle 2 gebildet. Jedoch ist aufgrund der zylindrischen Geometrie des Abschnitts 9 der Geschosshülle 2 die Sprengstoffmenge über die Bereichslänge konstant, sie variiert also nicht wie im Abschnitt I.
An den Bereich II schließt der Bereich III an, ebenfalls im Bereich des zylindrischen Abschnitts 9 der Geschosshülle 2. Im Bereich III wird die Splittermasse einerseits durch das Material der Geschosshülle, andererseits durch zusätzlich eingebrachtes Splittermaterial 10 definiert. Dieses zusätzliche Splittermaterial 10 ist umlaufend am Innenumfang der Geschosshülle 2 angeordnet, so dass der Rest des Volumens des Bereichs III mit Sprengstoff 6 gefüllt ist. Ersichtlich ist die gesamte Splittermasse im Bereich III größer als im Bereich II, jedoch nimmt die Menge an Sprengstoff 6 im Bereich III ab, verglichen mit dem Bereich II.
Im anschließenden Bereich IV ist die Splittermasse erneut vergrößert, das heißt, dass noch weiteres zusätzliches Splittermaterial 10 eingebracht ist, das zusätzlich zum Material der Geschosshülle 2 die Splitterbildung erwirkt. Die gesamte Splittermasse im Bereich IV ist folglich größer als im Bereich III, damit einher geht jedoch, dass die Menge an Sprengstoff 6 im Bereich IV niedriger ist als die im Bereich III.
Im letzten Bereich V schließlich ist die Splittermasse erneut vergrößert, indem nochmals zusätzliches Splittermaterial 10 eingebracht ist. zusätzlich zum Material der Geschosshülle 2. Hier liegt im gezeigten Beispiel die größte, bereichsspezifische Splittermasse vor, gleichzeitig aber auch die geringste Menge an Sprengstoff 6, da zwangsläufig hier das verbleibende Restvolumen, das mit Sprengstoff 6 gefüllt werden kann, am geringsten ist.
Bei dem zusätzlichen Splittermaterial 10 handelt es sich bevorzugt um separate Splitterbauteile 10a, die eine definierte Geometrie aufweisen. Die Splitterbauteile 10a bestehen bevorzugt aus einer Trägermatrix, beispielsweise einem Klebstoff oder einem Schaum oder Ähnlichem, in welcher Trägermatrix einzelne Splitterelemente beispielsweise aus Wolfram oder anderen Schwermetallen hoher Dichte eingebettet sind. Die Splitterbauteile 10a weisen eine hinreichende Stabilität auf, sie sind einfach handhabbar, so dass sie ohne weiteres im Inneren der Geschosshülle 2 angeordnet werden können. Beispielsweise weisen die Splitterbauteile 10a die Form von Rechtecken oder Würfeln, von Zylindern oder sich zu einem Ring ergänzenden Ringabschnitten oder kompletten Ringen auf. Die Splitterbauteile 10a können sich, wie gezeigt, auch in der Länge oder Größe unterscheiden.
Die Splitterbauteile 10a sind, gesehen in Geschosslängsrichtung, quasi aufeinandergestapelt. Im Bereich V stützen sich die Splitterbauteile 10a direkt auf der Bodenplatte 3 ab. Auf den Splitterbauteilen 10 im Bereich V sind wiederum die Splitterbauteile 10a des Bereichs IV aufgestapelt, während auf diesen die Splitterbauteile 10a des Bereichs III aufgestapelt sind. Es ergibt sich, nachdem jedes Splitterbauteil 10a eigenstabil ist, eine selbsttragende Stapelfolge, wobei der gesamte Splitterbauteilstapel der Bereiche V, IV und III auf der Bodenplatte 3 abgestützt ist.
Die Verwendung derartiger eigenstabiler Splitterbauteile 10a anstelle loser Splitter ist dahingehend von Vorteil, als einerseits die Handhabung einfach ist, andererseits wird bei Abschuss des Geschosses 1 die Last, resultierend aus der extremen Beschleunigung, ausschließlich auf der Bodenplatte 3 abgestützt, es ist keine oder eine nur geringe Querbelastung der Geschosshülle 2 gegeben, so dass aus diesem Grund keine spezifischen Stabilisierungsvorkehrungen an der Geschosshülle 2 im hinteren Bereich zu treffen sind.
In dem Hüllenbauteil 4 ist, quasi an den Bereich I angrenzend, ein Hohlraum 11 ausgebildet, in dem weiteres Splittermaterial 12, hier im gezeigten Beispiel in Form loser Splitter, beispielsweise von Kugeln, aufgenommen ist. Der Hohlraum 11 ist quasi kalottenförmig ausgebildet, so dass das zusätzliche Splittermaterial 12 quasi die Geschossspitze belegt.
In einem weiteren, an den Hohlraum 11 anschließenden Hohlraum 13 sind im gezeigten Beispiel zusätzliche Splitterplatten 14 aufgenommen, die dort optional integriert werden können. Sie können auch in die Wandung des Hüllenbauteils 4 integriert werden.
Durch den quasi kaskadierten Aufbau mit den unterschiedlichen Bereichen I bis V, in Verbindung mit dem Splittermaterial der Geschossspitze, ist es möglich, den Splitterkegel respektive Wirkbereich deutlich zu vergrößern.
Wie beschrieben unterscheiden sich die Bereiche I bis V im Belegungsverhältnis, das heißt im Verhältnis von Splittermasse zu Sprengstoffmenge. Der resultierende Geschwindigkeitsvektor v setzt sich im Falle der Detonation des Sprengstoffs 6 aus einer radialen und einer axialen Beschleunigungs- respektive Bewegungskomponente zusammen. Die radiale Geschwindigkeitskomponente ist durch den radialen Vektor v_r dargestellt. Diese radiale Bewegungskomponente wird den gebildeten Splittern durch die Detonation des Sprengstoffs 6 verliehen. Da das Geschoss 1 fliegt, ist auch eine axiale Geschwindigkeitskomponente gegeben, wie durch den Vektorpfeil v_a dargestellt. Hieraus resultiert der Gesamtvektor v , der die Bewegungsrichtung des jeweiligen Splitters angibt.
Dieser Gesamtvektor v hängt also vom Verhältnis der Radial- und der Axialbewegung der Splitter ab. Die axiale Bewegungskomponente ist, da das Geschoss 1 bis zur Detonation eine Einheit darstellt, für alle gebildeten Splitter gleich. Nicht jedoch die radiale Komponente, da diese allein von der durch die Explosion des Sprengstoffs 6 definierter Radialbeschleunigung abhängt.
Im Bereich I ist die Splittermasse, da nur durch die Geschosshülle 2 gebildet, relativ niedrig, während eine relativ hohe Sprengstoffmenge vorliegt, die jedoch im Bereich I zur Geschossspitze hin, da kegelig, abnimmt. Die aus der Geschosshülle 2 gebildeten Splitter erfahren demzufolge eine relativ hohe Radialbeschleunigung, so dass der resultierende Geschwindigkeitsvektor unter einem relativ großen Winkel zur Geschosslängsachse respektive Flugrichtung steht. Der oder die relevanten bereichsbezogenen Richtungsvektoren sind durch die entsprechenden Pfeile, die von dem Geschoss 1 wegzeigen, dem Prinzip nach dargestellt. Aufgrund der zur Geschossspitze hin abnehmenden Sprengstoffmasse erfahren Splitter, die näher zur Geschossspitze gebildet werden, eine minimal geringere Radialbeschleunigung als Splitter, die im Bereich I im hinteren Bereichsabschnitt gebildet werden, da im vorderen Bereich etwas weniger Sprengstoff als im hinteren Bereich vorhanden ist.
Etwas anders stellt sich die Situation im Bereich II dar. Auch hier ist die Splittermasse allein durch das Material der Geschosshülle 2 gebildet, die Sprengstoffmenge ist jedoch über die Länge des Bereichs II überall gleich. Sie ist auch etwas größer als im Bereich I. Hieraus resultiert, dass die radiale Beschleunigung und damit die radiale Bewegungskomponente der im Bereich II gebildeten Splitter größer ist als im Bereich I, das heißt, dass der resultierende Geschwindigkeitsvektor v unter einem wiederum etwas größeren Winkel zur Geschosslängsachse steht als im Bereich I.
In den Bereichen III, IV und V erfolgt eine stufenweise Erhöhung der Splittermasse, verbunden mit einer stufenweisen Erniedrigung der Sprengstoffmenge. Im Bereich III ist die Splittermasse, verglichen mit dem Bereich II, als Integration des zusätzlichen Splittermaterials 10 erhöht, aufgrund des reduzierten Bereichsvolumens nimmt die Sprengstoffmenge ab. Diese etwas geringere Sprengstoffmenge muss eine größere Splittermasse radial beschleunigen, was zwangsläufig dazu führt, dass die radiale Beschleunigung geringer ist als im Bereich II. Hieraus resultiert zwangsläufig ein Bewegungs- oder Gesamtvektor v , der unter einem deutlich kleineren Winkel zur Geschosslängsachse steht als im Bereich II. Die im Bereich III gebildeten Splitter fliegen also achsnaher weg als die Splitter im Bereich II und die Splitter im Bereich I.
Im Bereich IV ist die Splittermasse erneut vergrößert, verbunden mit einer weiteren Reduzierung der Sprengstoffmenge. Dies führt dazu, dass eine wiederum etwas geringere Sprengstoffmenge eine wiederum etwas größere Splittermasse radial beschleunigen muss. Zwangsläufig ist die radiale Beschleunigung der Splitter etwas geringer als der Splitter, die im Bereich III gebildet werden. Dies führt wiederum dazu, dass der resultierende Gesamtvektor v unter einem wieder etwas kleineren Winkel zur Geschosslängsachse steht als bei den Splittern aus dem Bereich III gegeben. Die Splitter des Bereichs IV fliegen demzufolge wiederum etwas achsnaher weg als die Splitter der Bereiche III, II und I.
Im Bereich V liegt schließlich die größte Splittermasse vor, zwangsläufig auch die geringste Sprengstoffmenge. Diese geringe Sprengstoffmenge muss eine große Splittermasse radial bewegen, was zu einer erneuten Reduzierung der Radialbeschleunigung führt. Der resultierende Gesamtvektor v und damit die resultierende Bewegungsrichtung der gebildeten Splitter liegt, verglichen mit der der Splitter aus dem Bereich IV, noch etwas achsnaher.
Ersichtlich werden also durch die Bereiche I bis V Splitter gebildet, die in unterschiedlichen Winkeln relativ zur Geschosslängsachse wegfliegen. Hierdurch ist es ersichtlich möglich, den durch diese Splitter gebildeten Splitterkegel deutlich aufzuweiten, verglichen mit bisher bekannten Geschossen, die keine Variation der Belegungsverhältnisse über die Geschosslänge aufweisen.
Bei einer Detonation eines derartigen Geschosses bestreichen beispielsweise die Splitter, die in den Bereichen V, IV und III gebildet werden, überwiegend den achsnahen Bereich, beispielsweise in einem Winkelbereich von ca. 30° bis 48°. Die Splitter, die im Bereich II gebildet werden, belegen beispielsweise den oberen Winkelbereich, beispielsweise von ca. 54° bis 60°. Die Splitter, die im kegeligen Bereich I gebildet werden, der etwas aufgrund seiner Kegelform zur Geschossspitze hin ausgerichtet ist, belegen schließlich den verbleibenden Winkelbereich, beispielsweise von 48° bis 54°. Auf diese Weise kann durch die entsprechende erfindungsgemäße kaskadierte Bereichsausbildung ein Splitterkegel mit einer Ausdehnung von beispielsweise ca. 30° bis 60° gebildet werden. Dies ist in Fig. 2 angedeutet, in dem zu diesem Winkelsegment die Bereiche I bis IV angegeben sind.
Die in den einzelnen Bereichen I bis V gebildeten Splitter behindern einander im Detonationsfall auch nicht, das heißt, dass sich die einzelnen Splittervolumina respektive Splitterkegel der Bereiche I bis V nicht durchdringen. Im Falle der Zündung detoniert der Sprengstoff 6 über die gesamte Geschosslänge nahezu gleichzeitig, das heißt, das Geschoss 1 zerreißt über seine gesamte Länge. Da in den Bereichen II und I die geringste Masse zu beschleunigen ist, verbunden mit einer hohen Sprengstoffmenge, erfahren die dort gebildeten Splitter die größte Radialbeschleunigung, werden also am schnellsten weggeschleudert. Die in den Bereichen III, IV und V gebildeten Splitter erfahren eine vom Bereich III zum Bereich V hin zunehmende reduzierte Radialbeschleunigung, werden also zunehmend langsamer weggeschleudert. Das heißt, dass die in diesen Bereichen gebildeten Splitter quasi in den Splitterbereich der Bereiche II und I eindringen, wenn dort die Splitter bereits hinreichend weit weggeschleudert wurden. Da die Splitter des Bereichs IV etwas langsamer beschleunigt werden als die Splitter des Bereichs III und die Splitter des Bereichs V wiederum etwas langsamer als die Splitter des Bereichs IV, ergeben sich auch hier keine Durchdringungsprobleme.
Um den Splitterkegel in der Mitte zu schließen, mithin also eine möglichst geschlossene Splitter- oder Wirkkalotte zu realisieren, sind im Bereich der Geschossspitze respektive dem Geschossbauteil 4 das zusätzliche Splittermaterial 12 und gegebenenfalls die Splitterplatten 14 vorgesehen. Diese werden, wie durch die im Bereich der Geschossspitze dargestellten Bewegungs- oder Beschleunigungspfeile angedeutet, im Wesentlichen axial respektive achsnah weggeschleudert. Sie belegen den Winkelbereich von ca. 0° bis 30°, wie in Fig. 2 angedeutet, so dass die Splitter-oder Wirkkalotte 15 nahezu oder komplett geschlossen ist, verbunden mit einer annähernd gleichmäßigen Splitterverteilung über den gesamten Kalottenbereich.
Wenngleich in Fig. 1 lediglich fünf Bereiche I bis V dargestellt sind, ist es selbstverständlich denkbar, noch mehr Bereiche auszubilden, vorausgesetzt, dass das Geschoss 1 eine entsprechende Länge aufweist. Daneben ist es denkbar, auch weniger Bereiche auszubilden, beispielsweise nur die Bereiche I, II und III. Die Variationsmöglichkeiten sind nahezu beliebig.

Bezugszeichenliste

1: Geschoss
2: Geschosshülle
3: Bodenplatte
4: Hüllenbauteil
5: Zündeinrichtung
6: Sprengstoff
7: Abschnitt
8: Stirnwand
9: Abschnitt
10: Splittermaterial
11: Hohlraum
12: Splittermaterial
13: Hohlraum
14: Splitterplatte
15: Wirkkalotte

v: Gesamtvektor
v_r: Radialvektor
v_a: Vektorpfeil

I bis V: Bereich

Claims

Geschoss, umfassend eine Geschosshülle und darin angeordneten Sprengstoff, dadurch gekennzeichnet,
dass gesehen in Geschosslängsrichtung mehrere hintereinander liegende Bereiche (I, II, III, IV, V) mit unterschiedlicher Belegung mit Splitter erzeugendem Material und unterschiedlicher Sprengstoffmenge (6) vorgesehen sind.
Geschoss nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass wenigstens ein Bereich (I, II) vorgesehen ist, in dem die Belegung nur durch die Geschosshülle (2) gebildet ist, und dass wenigstens ein Bereich (III, IV, V) vorgesehen ist, in dem zusätzliches Splittermaterial (10) eingebracht ist.
Geschoss nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Bereiche (I, II) vorgesehen sind, in denen die Belegung nur durch die Geschosshülle (2) gebildet ist, die jedoch unterschiedliche Sprengstoffmengen (6) aufweisen.
Geschoss nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein vorderer Bereich (I) in einem konischen Abschnitt (7) der Geschosshülle (2) vorgesehen ist, an den sich ein weiterer Bereich (II) in dem zylindrischen Abschnitt (9) der Geschosshülle (2) anschließt.
Geschoss nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem vordersten Bereich (II) im zylindrischen Abschnitt (9) die Belegung nur durch die Geschosshülle (2) gebildet ist, während in anderen Bereichen (III, IV, V) zusätzliches Splittermaterial (10) eingebracht ist.
Geschoss nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest im zylindrischen Abschnitt (9) die Belegung zum hinteren Ende des Geschosses (1) hin von Bereich zu Bereich (III, IV, V) zunimmt und die Sprengstoffmenge (6) abnimmt.
Geschoss nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem oder den Bereichen (III, IV, V) zusätzliches Splittermaterial (10) in Form von eine definierte Geometrie aufweisenden, einzelne Splitter enthaltenden Splitterbauteilen (10a) eingebracht ist.
Geschoss nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Splitterbauteile (10a) die Form von Rechtecken, Würfeln, Zylindern, Ringabschnitten oder Ringen aufweisen.
Geschoss nach Anspruch 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Splitterbauteile (10a) aus einer Trägermatrix, in der einzelne Splitterelemente eingebettet sind, bestehen.
Geschoss nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Trägermatrix ein Klebstoff oder ein Schaumstoff ist.
Geschoss nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich in den oder die Bereiche (III, IV, V) eingebrachtes zusätzliches Splittermaterial (10) axial an einer Bodenplatte (3), die das Geschoss (1) endseitig abschließt, abstützt.
Geschoss nach einem der Ansprüche 7 bis 10 und Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Splitterbauteile (10a) in Geschosslängsrichtung gesehen aufeinander gestapelt sind.
Geschoss nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein die konisch zulaufende Spitze bildendes Hüllenbauteil (4) vorgesehen ist, in dem ein mit weiterem Splittermaterial (12) gefüllter Hohlraum (11) vorgesehen ist.
Geschoss nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Hohlraum (11) loses Splittermaterial (11) oder ein oder mehrere Splitterbauteile, die eine definierte geometrische Form aufweisen, aufgenommen sind.
Geschoss nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass an den Hohlraum (11) anschließend ein weiterer, in die Spitze laufender Hohlraum (13) vorgesehen ist, in dem eine oder mehrere Splitterplatten (14) aufgenommen sind, vorgesehen ist, oder dass in der den weiteren Hohlraum begrenzenden Wand des Hüllenbauteils eine oder mehrere Splitterplatten integriert sind.