EP4343268A1 - Pele-geschoss mit reaktivmaterial - Google Patents

Pele-geschoss mit reaktivmaterial Download PDF

Info

Publication number
EP4343268A1
EP4343268A1 EP23197447.8A EP23197447A EP4343268A1 EP 4343268 A1 EP4343268 A1 EP 4343268A1 EP 23197447 A EP23197447 A EP 23197447A EP 4343268 A1 EP4343268 A1 EP 4343268A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
projectile
core
reactive
shell
passive
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.)
Pending
Application number
EP23197447.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Falter
Philipp Schwegler
Thomas Reiss
Stephan Ehler
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.)
Diehl Defence GmbH and Co KG
Original Assignee
Diehl Defence GmbH and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diehl Defence GmbH and Co KG filed Critical Diehl Defence GmbH and Co KG
Publication of EP4343268A1 publication Critical patent/EP4343268A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F42B12/06—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 hard or heavy core; Kinetic energy penetrators
    • 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
    • F42B12/367—Projectiles fragmenting upon impact without the use of explosives, the fragments creating a wounding or lethal effect

Definitions

  • the invention relates to a projectile (or a warhead) that is designed or works according to the PELE principle (Penetrator with Increased Lateral Effect).
  • the DE 197 00 349 C2 discloses such a projectile or such a warhead for combating armored targets, with a rod-shaped expansion medium made of a material of low compressibility that is largely ineffective in terms of end-ballistics; and an outer body made of a final ballistically significantly more effective penetration material, which radially envelops the expansion medium; wherein the materials of the expansion medium and the outer body have a significant difference in density, the expansion medium being made entirely or partially of a light metal or its alloy, a fiber-reinforced plastic, a thermoset or thermoplastic, an elastomeric material or a mixture of these materials.
  • the DE 10 2011 011 478 A1 which the PELE ammunition or the corresponding construction principle DE 197 00 349 C2 cited, discloses a dismantling bullet that works according to the PELE principle, which is intended to reduce the danger area around a target, allow use for training purposes and enable simple production.
  • a dismantling bullet with a ballistic body made of a highly effective end-ballistic penetration material is used for this purpose. At least two elongated expansion media are arranged in the ballistic body.
  • Each expansion medium consists of a material of low compressibility that is largely ineffective at end-ballistics, and the materials of the ballistic body and the expansion media have a clear difference in density , wherein the ballistic body is formed in one piece, the ballistic body has recesses and each recess completely accommodates an elongated expansion medium.
  • the object of the present invention is to propose improvements in relation to a projectile designed or operating according to the PELE principle.
  • the bullet is designed or works according to the Pele principle (penetrator with increased lateral effect).
  • the projectile can also be designed in the form of a warhead, which for the sake of simplicity is also referred to here as a “projectile” in this sense.
  • the bullet extends along a longitudinal axis. This longitudinal axis corresponds to the intended direction of flight of the projectile when it is used/flighted/fired from ammunition containing the projectile.
  • the bullet contains a core extending along the longitudinal axis. At least one (or more or all) sections of the core is designed as a passive core.
  • the passive core consists of an incompressible passive core material. "Incompressible” is to be understood here within the context of the requirements of the implementation of the PELE principle, as explained below. “Passive” is to be understood here in the sense that the material is neither an explosive nor a reactive material, as explained below. In particular, it is a material that exhibits an exclusively ballistic effect upon intended impact on a target, but does not exhibit any explosion or other reaction within the material or with other materials, as described below for the reactive material.
  • “Target” is the object that is being shot at and is to be attacked. For the purposes of the present explanations, it is assumed that the target is actually hit by the bullet as intended.
  • the bullet contains a casing extending along the longitudinal axis.
  • the shell surrounds the core radially on the outside.
  • “Surrounds radially” is to be understood here in the sense that the shell - in the radial direction relative to the longitudinal axis - is arranged radially outside the core, i.e. surrounds it in particular in a ring or jacket shape.
  • a part of the core can also be designed without a radially outer shell and / or a part of the shell cannot surround a core radially inward.
  • At least one (or several or all) sections of the shell are designed as a passive shell.
  • the passive shell consists of a passive shell material. “Passive” is to be understood in the same way as above in relation to the core material.
  • the shell material is in particular steel.
  • the core material has a - in particular significantly (factor 5, 10, 20, 50, 100 or more) lower density and penetration ability and final ballistic effectiveness than the covering material.
  • the differences must be allowed to the extent that the result in the projectile results in the PELE principle, therefore the following applies: "penetration ability” is to be understood here as meaning that when the same body made of the two materials hits a target, the one made of shell material Aim better, further, faster than the other body penetrated from nuclear material.
  • the “final ballistic effectiveness” is to be understood in the corresponding sense, only in relation to the ballistic effect of the bodies on the target instead of the penetration itself.
  • the projectile contains at least one reactive element made of reactive material.
  • the reactive material is not an explosive. The following applies only when the projectile hits a target as intended or when a comparable event occurs: Only under the influence of a relevant impact energy (generated by the impact/penetration of the projectile on the target or a comparable event) on the reactive material and/or by reaction of the reactive material with a component of an impact environment (environment of the material when impacting the target, possibly only under the boundary conditions of an actual impact / impact energy) of the reactive material, this reacts with a release of heat and / or a volume expansion.
  • a relevant impact energy generated by the impact/penetration of the projectile on the target or a comparable event
  • a component of an impact environment environment of the material when impacting the target, possibly only under the boundary conditions of an actual impact / impact energy
  • the reactive material does not react and therefore remains "passive" in this sense. Only in the case mentioned above (impact energy, contact with the impact environment, comparable events/energies/environments) does the reactive material release its chemically stored energy, otherwise it is inert.
  • reactive material refers in particular to substances that do not fall within the scope of application of Section 1 of the Act on Explosive Substances (Explosives Act - SprengG) of the Federal Republic of Germany, in particular with regard to their friction/impact resistance up to 75, in particular 80, 90 or 100 joules are inert.
  • Reactive material is present in particular as a non-detonative (reaction speeds greater than the speed of sound, in particular greater than 1 km/s in the material) or non-deflagrating (smaller reaction speeds, below the speed of sound in the material, in particular in the range of 1, 10, 100 m/s) substance and only reacts with a comparatively high energy supply (impact, see above), such as correspondingly strong acceleration in air (heating due to air friction) or strong deformation, as with an impact.
  • the reactive material used is reactive only with the components of the environment (air, oxygen, water, fuel, materials of the target, ).
  • the bullet does not contain a detonator and is therefore comparable to a conventional PELE bullet.
  • the present "core” or its material with the “expansion medium” / "end-ballistically largely ineffective material of low compressibility” is the DE 197 00 349 C2 comparable, the "shell” or its material with its “outer body” / “end-ballistically significantly more effective penetration material”, which have the relevant density differences.
  • the basic PELE principle is in the DE 197 00 349 C2 , especially based on the Figures 1 -6 and the associated description are explained.
  • the bullet can be supplemented with additional features as part of the PELE principle, e.g. B.
  • the incompressibility of the core leads to its lateral expansion.
  • the reason for this is that - in contrast to the shell - it hardly penetrates the target material ballistically (hardly any penetration).
  • the shell is laterally expanded or divided by this expansion.
  • a significant impact energy is introduced into the bullet and thus into the reactive material and the reactive material is distributed/shredded, etc.
  • a difference in density between the shell material and the core material creates a pressure in the core when the bullet hits a target, which accelerates the components of the bullet surrounding the core radially outwards.
  • the shell / an intermediate element (see below) cannot withstand the resulting tangential stresses and fails.
  • the casing / the intermediate element tears open or is shredded / fragmented / ...
  • the core material is in particular light metal or its alloy, a fiber-reinforced plastic, a thermoset or thermoplastic, an elastomeric material or a mixture of these materials.
  • the reaction of the reactive material leads to an additional heat input (in addition to the ballistic effects of a classic PELE bullet, including expansion / lateral effect) and / or a fire / pressure effect on the target.
  • At least one of the reactive elements is a reactive core, which forms at least a portion of the core.
  • Several core sections can therefore also be formed by reactive elements.
  • one or more parts of the (classic, passive: classic Pele principle) core is replaced by reactive material / reactive elements or is designed as such.
  • the same boundary conditions apply to such reactive material as to the passive core material (incompressibility, lower density, penetration ability, final ballistic effectiveness as a passive cladding material) in order to continue to implement the PELE principle.
  • the reactive cores already develop the above-mentioned heat input and/or the fire/pressure effect in the target.
  • the filling/core portion made of reactive material must not be compressible and must have a lower density/penetration ability than the bullet casing (covering material).
  • the advantage is that, in contrast to the classic PELE bullet, the filling (reactive core) itself contributes to the effect on the target by releasing chemical energy.
  • the reactive cores and the passive core together form the entire core.
  • the entire core is a complete passive core or a complete reactive core. In this way, particularly varied floors can be created.
  • At least one of the reactive elements is a reactive shell, which forms at least a portion of the shell.
  • Several shell sections can therefore also be formed by reactive elements.
  • one or more parts of the (classic, passive: classic Pele principle) shell is replaced by reactive material/reactive elements or is designed as such.
  • the same boundary conditions apply to such reactive material as to the passive shell material (higher density, penetration ability, final ballistic effectiveness as passive core material) in order to continue to implement the PELE principle.
  • the shell already develops the above-mentioned heat input and/or the fire/pressure effect on the target.
  • the reactive shells and the passive shell together form the entire shell.
  • the entire envelope is a full passive envelope or a full reactive envelope. In this way, particularly varied floors can be created.
  • At least one (or more) splitter section of the casing is designed in the form of structural splitters.
  • one of the splinter sections has a predetermined breaking means, which divides the section into splinters (which are only to be formed upon impact with the target).
  • This embodiment probably applies to casing sections in the form of passive casings and alternatively or additionally - if one is available - for sections in the form of reactive casings.
  • passive and/or reactive (construction) fragments are created.
  • the reactive (construction) fragments (containing or consisting of reactive material) then also ensure the above-mentioned additional heat input and / or the fire / pressure effect on the target.
  • the projectile contains at least one intermediate element located radially between the core and the casing.
  • the intermediate element is designed in particular as a sleeve/sleeve that fits seamlessly between the core and the shell so as not to adversely affect the PELE principle.
  • the intermediate element can in particular be designed as an additional active means, for example as a fragment coating, which further increases the effectiveness of the projectile at the target.
  • At least one (or more) of the reactive elements is an intermediate reactive element, which forms at least one or more sections of the intermediate element. This means that the intermediate element or its reactive portion/section can also develop the above-mentioned additional heat input and/or the fire/pressure effect in the target.
  • the reactive material is used as a fragment coating on the bullet (casing or intermediate element), the requirements regarding density and compressibility (Pele principle / to the core) do not apply.
  • the effect on the target can be optimized by adjusting fragment sizes or predetermined breaking points (points) in the (reactive) projectile casing.
  • the effectiveness of the bullet could also be increased by a mixture of conventional (passive material) and reactive fragments (reactive material).
  • the density of the splinter material is another design parameter.
  • the reactive material is an Auer metal and/or zirconium and/or a pressed mixture of polytetrafluoroethylene (PTFE, trade name "Teflon”) and metal or a pressed or sintered or additively manufactured mixture of metals and/or metal compounds.
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the additional energy release after impact depends on the surrounding atmosphere (oxygen); the intermetallic reaction (e.g. in nickel-aluminum) is independent of fragmentation. The release of the additional chemical energy during combustion with oxygen usually occurs faster and more completely the finer the reactive material is fragmented after impact. This opens up a variety of options for achieving a specific additional heat input and/or a specific fire/pressure effect in the target.
  • the object of the invention is also achieved by an ammunition according to claim 10.
  • the ammunition contains the projectile according to the invention and a charge for driving the projectile.
  • the invention is based on the following findings, observations and considerations and also has the following embodiments.
  • the embodiments are sometimes also called “the invention” for simplicity.
  • the embodiments can also contain parts or combinations of the above-mentioned embodiments or correspond to them and/or possibly also include previously unmentioned embodiments.
  • reactive material i.e. an ammunition/projectile based on the PELE principle with reactive material, among other things as filler material.
  • the invention is based on the knowledge that PELE ammunition/projectiles are primarily used to combat aerial targets.
  • An additional fire/pressure effect on the target would increase its probability of failure (i.e. the success of the fight), e.g. B. by ignition of the tank or fuel lines, as well as structural damage due to the build-up of pressure.
  • the invention is suitable, for example, for implementation in a 35mm x 228, DM31 or 27mm x 145 PELE ammunition.
  • the invention is based on the following observations and ideas:
  • the use of reactive material is proposed as a replacement for various, currently inert components (or parts/sections thereof) in a classic PELE bullet made with purely passive or ballistic materials.
  • the reactive material brings additional chemically stored energy to the target.
  • a classic, purely passive PELE ammunition/projectile has no explosives (neither explosives nor pyrotechnics) and is therefore very safe to handle. By introducing reactive material that is not an explosive, an additional fire/pressure effect can be achieved without the bullet losing any handling safety.
  • the invention is based on the basic idea of introducing reactive material as a component (replacement for previous material) in classic PELE ammunition, which only inert material is used, which does not produce any effects of its own apart from the kinetic effect.
  • the filling / covering / shell made of reactive material is fragmented as a result of the strong deformation during target impact / penetration, the fragments react e.g. B. pyrophoric (strong reaction caused by self-ignition in air/moisture, such as burning with associated fire and pressure effects) or are z. B. caused to react by the impact shock.
  • the splinters contained in the casing/projectile can be replaced/supplemented by reactive material, which is implemented upon impact within the target. A combination of these variants is also possible.
  • FIG. 1 shows an ammunition 2 in the form of a PELE ammunition.
  • This contains a bullet 4 in the form of a PELE bullet.
  • the ammunition 2 also contains - here only indicated schematically by dashed lines - a charge 6 for driving the projectile 4 and a sleeve 12 in which the projectile 4 is held together with the charge 6 until it is fired.
  • the projectile 4 is actually shown after being fired from the ammunition 2, ie after leaving the case 12.
  • the projectile 4 is in flight along a direction of flight 8 (indicated by an arrow) in the direction of a target 10 to be combated.
  • the target 10 is only symbolically represented as an impact area.
  • Figure 1 already shows the impact of bullet 4 in target 10, with a distance/gap between bullet 4 and target 10 being shown for clarity.
  • the projectile 4 has a ballistic hood 14, which aerodynamically promotes/enables the flight of the projectile 4, and has now been destroyed by impact on the target 10, which is why it is only indicated by dashed lines.
  • the projectile 4 is created according to the PELE principle or, when used, works according to it and extends along a longitudinal axis 16, here a central axis, which coincides with the flight direction 8.
  • the projectile 4 contains a core 18, which extends along the longitudinal axis 16 and is designed here in the form of a so-called ground screw, rotationally symmetrical in the form of two straight circular cylinders of different diameters lined up lengthwise.
  • a section 20a of the core 18, shown hatched here, is designed as a passive core 22.
  • the passive core 22 consists of an incompressible passive core material, here a fiber-reinforced plastic.
  • the projectile 4 also contains a casing 24, which also extends along the longitudinal axis 16 and is designed here in the form of a straight circular cylindrical jacket. Relative to the longitudinal axis 16, the shell 24 surrounds the core 18 radially on the outside. Several sections 26a of the shell 24, also shown hatched here, are designed as a passive shell 28 made of a passive shell material, here steel.
  • the core material therefore has a lower density and penetration ability and final ballistic effectiveness in the target 10 than the shell material.
  • the projectile contains several reactive elements 30 made of a reactive material, here Auermetall.
  • the reactive material is therefore not an explosive. Only when the projectile 4 hits the target 10 as intended does the reactive material experience an impact energy 36, indicated here by four arrows compressing a dashed circle; In addition, as will be explained below, it reacts with components 38 of the impact environment 50, i.e. the environment of the projectile 4 when it impacts the target 10. The reactive material reacts to this with a release of heat 32 and a volume expansion 34, indicated by a dashed line here.
  • one of the reactive elements 30 is a reactive core 40, which here forms a section 20b of the core 18.
  • Reactive core 40 and passive core 22 together form the entire core 18.
  • the projectile 4 works according to the PELE principle: when it hits the target 10, the ballistically effective shell 24 gradually penetrates the target 10; the incompressible and ballistically comparatively ineffective core 18, on the other hand, not or hardly at all.
  • the core 18 is therefore - indicated by an arrow 48 - compressed in the direction of the longitudinal axis 16 and thereby reacts with a lateral or transverse expansion transversely to the Longitudinal axis 16 (further arrows 48).
  • the shell 24 is expanded radially and possibly also divided; this is the increased lateral effect that gives it its name.
  • the reactive core 40 experiences the impact energy 36 and reacts to it with a release of heat 32, which is additionally introduced into the target 10 and its impact environment 50 and can act there against the target 10.
  • Further reactive elements 30 are each designed as a reactive shell 42 or as corresponding shell parts that form a respective section 26b of the shell 24.
  • the reactive shells 42 (sections 26b) and the passive shells 28 (sections 26a) together form the entire shell 24.
  • An axial splitter section 44 of the casing 24 is in a first embodiment (here below in Fig. 1 shown as an example for only one half of the floor 4) in the form of construction fragments 46, of which in Figure 1 Five pieces are shown as examples.
  • Three of the construction splitters 46 are reactive elements 30 or reactive covers 42, i.e. made of reactive material.
  • Two of the structural splitters 46 are sections 26a of the shell 24 made of passive shell material.
  • the structural fragments 46 are blasted off in the radial direction to the longitudinal axis 16.
  • the construction fragments 46 as parts of the passive shell 28 act in a conventional manner as purely ballistic fragments.
  • Those in the form of the reactive casings 42 react with components 38 of the impact environment 50 (surroundings of the projectile 4 at the moment of impact on the target 10).
  • the reactive material reacts to this with a volume expansion 34. This in turn leads to an increased effect of the projectile 4 on the target 10 in contrast to a purely passive or classic PELE projectile 4 or its passive, purely ballistic fragments.
  • the splitter section 44 is designed with predetermined breaking means 52, here predetermined breaking points in the form of notches, four of which are shown. Only through the expansion of the casing 24 (PELE principle) does the splinter section 44 break into individual splinters 47, in Figure 1 indicated by dashed lines. Here too, both splinters47 are created Reactive material as well as fragments made of passive material. The effects are as described above for the construction splitters 46.
  • the projectile 4 also contains an intermediate element 54 inserted radially between the shell 24 and the core 18.
  • This is designed here in the form of an occupancy of further structural fragments 46.
  • the construction fragments 46 are, on the one hand, shaped bodies (e.g. cylinders, cubes, balls) made of reactive material (symbolized by crosses in the figure) and, on the other hand, purely ballistic balls made of tungsten, i.e. passive material, hatched again in the figure.
  • the balls are foamed or held in a foam of the intermediate element 54, which is not explained in more detail.
  • the balls made of reactive material thus represent reactive elements 30, which are designed here as reactive intermediate elements 56 and thus each form a section 57 of the intermediate element 54.
  • the construction fragments 54 are accelerated in the radial direction to the longitudinal axis 16 due to the PELE principle; Those made of passive material, here tungsten, act as purely classic ballistic construction fragments.
  • the construction fragments 46 made of reactive material react with a component 38 of the impact environment 50. In the present case, the components 38 are air or its oxygen and/or water or atmospheric moisture. The reactive material reacts to this by releasing heat 32.
  • the heat 32 represents an additional effect compared to a classic, purely passive PELE projectile on the target 10.
  • the floor 4 can be created as follows by redesigning a comparable classic PELE floor (not shown): The entire core 18, which is called the "ground screw" in the classic floor and consists entirely of passive material, is replaced by a shortened floor screw in the form of the passive core 22 replaced in combination with the reactive core 40 in the form of a cylinder made of reactive material.
  • the intermediate element 54 in the classic bullet a WSM spherical body (tungsten heavy metal), is replaced by the intermediate element 54 shown, in which parts of the tungsten balls are replaced by construction fragments 46 in the form of shaped bodies made of reactive material. Furthermore, parts of the classic floor Shell 24, which consists entirely of passive material, is replaced by reactive elements 30, as described above.

Abstract

Ein PELE-Geschoss (4) mit einem sich entlang einer Längsachse (16) erstreckenden Kern (18), wobei zumindest ein Abschnitt (20a) dessen als ein Passivkern (22) aus einem inkompressiblen passiven Kernmaterial ausgeführt ist, mit einer sich entlang der Längsachse (16) erstreckenden Hülle (24), die den Kern (18) radial außen umgibt, wobei zumindest ein Abschnitt (26a) der Hülle (24) als eine Passivhülle (28) aus einem passiven Hüllmaterial ausgeführt ist, wobei das Kernmaterial eine geringere Dichte und Penetrationsfähigkeit und endballistische Wirksamkeit als das Hüllmaterial aufweist, enthält wenigstens ein Reaktivelement (30) aus Reaktivmaterial, das kein Explosivstoff ist und das ausschließlich bei einem bestimmungsgemäßen Auftreffen des Geschosses (4) auf ein Ziel (10) unter Einwirkung einer Impaktenergie (36) und/oder durch Reaktion mit einem Bestandteil (38) seiner Impaktumgebung (50) mit einer Freisetzung von Wärme (32) und / oder einer Volumenexpansion (34) reagiert.Eine Munition (2) enthält das Geschoss (4) und eine Ladung (6) zu dessen Antrieb.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Geschoss (bzw. einen Gefechtskopf), das nach dem PELE-Prinzip (Penetrator mit Erhöhtem Lateralem Effekt) ausgeführt ist bzw. arbeitet.
  • Die DE 197 00 349 C2 offenbart ein solches Geschoss oder einen solchen Gefechtskopf zur Bekämpfung gepanzerter Ziele, mit einem stabförmigen Aufweitmedium aus einem endballistisch weitgehend unwirksamen Werkstoff von geringer Kompressibilität; und einem Außenkörper aus einem endballistisch deutlich wirksameren Penetrationswerkstoff, der das Aufweitmedium radial umhüllt; wobei die Materialien des Aufweitmediums und des Außenkörpers einen deutlichen Dichteunterschied aufweisen, wobei das Aufweitmedium ganz oder teilweise aus einem Leichtmetall oder dessen Legierung, einem faserverstärkten Kunststoff, einem duro- oder thermoplastischen Kunststoff, einem elastomeren Werkstoff oder einem Gemisch dieser Materialien besteht.
  • Auch die DE 10 2011 011 478 A1 , die die PELE-Munition bzw. das entsprechende Konstruktionsprinzip nach DE 197 00 349 C2 zitiert, offenbart ein nach dem PELE-Prinzip arbeitendes Zerlegegeschoss, das den Gefahrenbereich um ein Ziel verkleinern, die Anwendung für Übungszwecke gestatten und eine einfache Herstellung ermöglichen soll. Hierzu dient ein Zerlegegeschoss mit einem ballistischen Körper aus einem endballistisch hochwirksamen Penetrationswerkstoff, im ballistischen Körper sind mindestens zwei längliche Aufweitmedien angeordnet, jedes Aufweitmedium besteht aus einem endballistisch weitgehend unwirksamen Werkstoff von geringer Kompressibilität, die Werkstoffe des ballistischen Körpers und der Aufweitmedien weisen einen deutlichen Dichteunterschied auf, wobei der ballistische Körper einstückig ausgebildet ist, der ballistische Körper Aussparungen aufweist und jede Aussparung ein längliches Aufweitmedium vollständig aufnimmt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Verbesserungen in Bezug auf ein nach dem PELE-Prinzip ausgeführtes bzw. arbeitendes Geschoss vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Geschoss gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sowie anderer Erfindungskategorien ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
  • Das Geschoss ist ausgeführt bzw. arbeitet nach dem Pele-Prinzip (Penetrator mit Erhöhtem Lateralem Effekt). Das Geschoss kann auch in Form eines Gefechtskopfes ausgeführt sein, der der Einfachheit halber hier ebenfalls in diesem Sinne als "Geschoss" bezeichnet wird. Das Geschoss erstreckt sich entlang einer Längsachse. Diese Längsachse entspricht der bestimmungsgemäßen Flugrichtung des Geschosses bei dessen Einsatz / Flug / Abschuss aus einer das Geschoss enthaltenden Munition.
  • Das Geschoss enthält einen sich entlang der Längsachse erstreckenden Kern. Zumindest ein (oder mehrere oder alle) Abschnitte des Kerns ist als ein Passivkern ausgeführt. Der Passivkern besteht aus einem inkompressiblen passiven Kernmaterial. "Inkompressibel" ist hier im Rahmen der Erfordernisse der Umsetzung des PELE-Prinzips zu verstehen, wie es unten erläutert wird. "Passiv" ist hier in dem Sinne zu verstehen, dass das Material kein Explosivstoff und auch kein Reaktivmaterial ist, wie es weiter unten erläutert wird. Insbesondere ist es ein Material, welches bei einem bestimmungsgemäßen Einschlag in einem Ziel ausschließlich ballistische Wirkung zeigt, jedoch keinerlei Explosion oder sonstige Reaktion innerhalb des Materials oder mit anderen Materialien aufweist, wie sie unten für das Reaktivmaterial beschrieben werden. "Ziel" ist das Objekt, welches mit dem Geschoss beschossen wird und bekämpft werden soll. Dabei wird für die vorliegenden Erläuterungen davon ausgegangen, dass das Ziel tatsächlich bestimmungsgemäß vom Geschoss getroffen wird.
  • Das Geschoss enthält eine sich entlang der Längsachse erstreckende Hülle. Die Hülle umgibt den Kern radial außen. "Umgibt radial" ist hier in dem Sinne zu verstehen, dass die Hülle - in Radialrichtung auf die Längsachse bezogen - radial außerhalb des Kerns angeordnet ist, diesen also insbesondere ring- oder mantelförmig umgibt. Dabei kann jedoch ein Teil des Kerns auch ohne radial äußere Hülle ausgeführt sein und / oder ein Teil der Hülle radial einwärts keinen Kern umgeben. Zumindest ein (oder mehrere oder alle) Abschnitt der Hülle ist als eine Passivhülle ausgeführt. Die Passivhülle besteht aus einem passiven Hüllmaterial. "Passiv" ist hierbei sinngemäß wie oben in Bezug auf das Kernmaterial zu verstehen. Das Hüllmaterial ist insbesondere Stahl.
  • Das Kernmaterial weist eine - insbesondere wesentlich (Faktor 5, 10, 20, 50, 100 oder mehr) geringere Dichte und Penetrationsfähigkeit und endballistische Wirksamkeit als das Hüllmaterial auf. Die Unterschiede müssen in dem Maße gewährt werden, dass sich im Ergebnis im Geschoss das PELE-Prinzip ergibt, daher gilt: "Penetrationsfähigkeit" ist hier so zu verstehen, dass bei Auftreffen gleicher Körper aus den beiden Materialien auf ein Ziel der eine aus Hüllmaterial das Ziel besser, weiter, schneller als der andere Körper aus Kernmaterial penetriert. Im entsprechenden Sinne ist die "endballistische Wirksamkeit" zu verstehen, nur bezogen auf die ballistische Auswirkung der Körper auf das Ziel anstelle der Penetration an sich.
  • Das Geschoss enthält wenigstens ein Reaktivelement aus Reaktivmaterial. Das Reaktivmaterial ist kein Explosivstoff. Ausschließlich bei einem bestimmungsgemäßen Auftreffen des Geschosses auf ein Ziel oder bei Eintritt eines diesbezüglich vergleichbaren Ereignisses gilt folgendes: Nur unter der Einwirkung einer betreffenden Impaktenergie (erzeugt durch Aufschlag / Durchschlag des Geschosses am Ziel oder ein vergleichbares Ereignis) auf das Reaktivmaterial und/oder durch Reaktion des Reaktivmaterials mit einem Bestandteil einer Impaktumgebung (Umgebung des Materials beim Einschlag im Ziel, ggf. nur unter den Randbedingungen eines tatsächlichen Einschlags / Impaktenergie) des Reaktivmaterials reagiert dieses mit einer Freisetzung von Wärme und / oder einer Volumenexpansion. In anderen Situationen, in denen also insbesondere weniger als eine bestimmungsgemäße Impaktenergie am Reaktivmaterial erzeugt wird oder das Reaktivmaterial nicht in Kontakt mit der betreffenden bzw. einer vergleichbaren Impaktumgebung gelangt, reagiert das Reaktivmaterial nicht, verbleibt in diesem Sinne also "passiv". Nur im oben genannten Fall (Impaktenergie, Kontakt zur Impaktumgebung, vergleichbare Ereignisse / Energien / Umgebungen) setzt das Reaktivmaterial also seine chemisch gespeicherte Energie frei, ansonsten ist es inert.
  • "Reaktivmaterial" sind vorliegend insbesondere Stoffe, die nicht unter den Anwendungsbereich des § 1 des Gesetzes über explosionsgefährliche Stoffe (Sprengstoffgesetz - SprengG) der Bundesrepublik Deutschland fallen, insbesondere im Hinblick auf deren Reib- / Schlagfestigkeit bis 75, insbesondere 80, 90 oder 100 Joule inert sind. Reaktivmaterial liegt insbesondere als nicht detonativer (Reaktionsgeschwindigkeiten größer Schallgeschwindigkeit, insbesondere größer 1 km/s im Material) bzw. nicht deflagrierender (kleinere Reaktionsgeschwindigkeiten, unter Schallgeschwindigkeit im Material, insbesondere im Bereich 1, 10, 100 m/s) Stoff vor und reagiert nur bei vergleichsweise (Impakt, siehe oben) hoher Energiezufuhr wie beispielsweise entsprechend starker Beschleunigung an Luft (Aufheizung durch Luftreibung) oder starker Deformation, wie beim Impakt. Je nach im Detail verwendetem Reaktivmaterial ist die Reaktivität nur mit den Bestandteilen der Umgebung (Luft, Sauerstoff, Wasser, Kraftstoff, Materialien des Ziels, ...) gegeben.
  • Das Geschoss enthält insbesondere keinen Zünder, ist insofern also mit einem herkömmlichen PELE-Geschoss vergleichbar.
  • Insbesondere ist im Hinblick auf das PELE-Prinzip, nicht jedoch auf das vorliegende Reaktivmaterial, der vorliegende "Kern" bzw. dessen Material mit dem "Aufweitmedium" / "endballistisch weitgehend unwirksamen Werkstoff von geringer Kompressibilität" der DE 197 00 349 C2 vergleichbar, die "Hülle" bzw. deren Material mit deren "Außenkörper" / "endballistisch deutlich wirksameren Penetrationswerkstoff', die die betreffenden Dichteunterschiede aufweisen. Das grundlegende PELE-Prinzip ist in der DE 197 00 349 C2 , insbesondere anhand der Figuren 1-6 und der zugehörigen Beschreibung erläutert. Das Geschoss kann im Rahmen des PELE-Prinzips noch um Zusatzmerkmale ergänzt werden, z. B. um einen zentralen Penetrator oder um Splitter, siehe insbesondere die Figuren 18-39B der DE 197 00 349 C2 . Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt der DE 197 00 349 C2 wird daher in die vorliegende Anmeldung aufgenommen, sofern dies nicht im Widerspruch zu der vorliegenden Ergänzung um Reaktivmaterial steht.
  • Entsprechendes gilt sinngemäß für den betreffenden Inhalt der DE 10 2011 011 478 A1 , insbesondere den "ballistischen Körper aus einem endballistisch hochwirksamen Penetrationswerkstoff" (Hülle, Hüllmaterial) und das "Aufweitmedium / endballistisch weitgehend unwirksamen Werkstoff von geringer Kompressibilität" (Kern, Kernmaterial) sowie den "Dichteunterschied" zwischen beiden. Weiterhin für das PELE-Prinzip nach den Figuren 2 und 3 sowie die Ausführungsformen bezüglich geometrischer Anordnung der Materialien anhand der Figuren 4 bis 10, jeweils mit zugehöriger Beschreibung.
  • Kurz zusammengefasst, führt also nach dem PELE-Prinzip beim Aufprall auf ein Ziel die Inkompressibilität des Kerns zu dessen lateraler Expansion. Grund hierfür ist, dass dieser - im Gegensatz zur Hülle - ballistisch kaum in das Zielmaterial eindringt (kaum Penetration). Im Ergebnis wird die Hülle durch diese Expansion lateral aufgeweitet bzw. zerteilt. Darüber hinaus wird in das Geschoss und damit in das Reaktivmaterial eine erhebliche Impaktenergie eingebracht und das Reaktivmaterial verteilt / zerkleinert usw.
  • Mit anderen Worten entsteht durch einen Dichteunterschied zwischen Hüllmaterial und Kernmaterial beim Auftreffen des Geschosses auf ein Ziel im Kern ein Druck, welcher die den Kern umgebenden Komponenten des Geschosses radial nach außen beschleunigt. Die Hülle / ein Zwischenelement (siehe unten) kann den entstehenden Tangentialspannungen nicht standhalten und versagt. Dabei reißt die Hülle / das Zwischenelement auf bzw. wird zerkleinert / zerstückelt / ...
  • Das Kernmaterial ist insbesondere Leichtmetall oder dessen Legierung, ein faserverstärkter Kunststoff, ein duro- oder thermoplastischer Kunststoff, ein elastomerer Werkstoff oder einem Gemisch dieser Materialien.
  • Dank der Erfindung führt die Reaktion des Reaktivmaterials (Wärme / Expansion) zu einem zusätzlichen (neben den ballistischen Effekten eines klassischen PELE-Geschosses, unter anderem Aufweitung / laterale Wirkung) Wärmeeintrag und / oder einer Brand- / Druckwirkung im Ziel.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eines der Reaktivelemente ein Reaktivkern, der zumindest einen Abschnitt des Kerns bildet. Es können also auch mehrere Kernabschnitte durch Reaktivelemente gebildet werden. Mit anderen Worten ist ein oder mehrere Teile des (klassischen, passiven: klassisches Pele-Prinzip) Kerns durch Reaktivmaterial / Reaktivelemente ersetzt bzw. als solche ausgeführt. Für derartiges Reaktivmaterial gelten hinsichtlich des PELE-Prinzips die gleichen Randbedingungen wie für das passive Kernmaterial (Inkompressibilität, geringere Dichte, Penetrationsfähigkeit, endballistische Wirksamkeit als passives Hüllmaterial), um das PELE-Prinzip nach wie vor umzusetzen. So entfalten bereits die Reaktivkerne den oben genannten Wärmeeintrag und / oder die Brand- / Druckwirkung im Ziel.
  • Wie bei klassischer rein passiver PELE-Munition darf die Füllung / Kernanteil aus Reaktivmaterial also nicht kompressibel sein und muss eine geringere Dichte / Penetrationsfähigkeit als die Geschosshülle (Hüllmaterial) aufweisen. Der Vorteil ist, dass im Gegensatz zum klassischen PELE-Geschoss die Füllung (Reaktivkern) selbst durch die Freisetzung von chemischer Energie zur Wirkung im Ziel beiträgt.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform bilden die Reaktivkerne und der Passivkern (auch dieser kann mehrere Teile / Abschnitte aufweisen) zusammen den gesamten Kern. Alternativ ist der gesamte Kern ein vollständiger Passivkern oder ein vollständiger Reaktivkern. So können besonders variantenreiche Geschosse gebildet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest eines der Reaktivelemente eine Reaktivhülle, die zumindest einen Abschnitt der Hülle bildet. Es können also auch mehrere Hüllenabschnitte durch Reaktivelemente gebildet werden. Mit anderen Worten ist ein oder mehrere Teile der (klassischen, passiven: klassisches Pele-Prinzip) Hülle durch Reaktivmaterial / Reaktivelemente ersetzt bzw. als solches ausgeführt. Für derartiges Reaktivmaterial gelten hinsichtlich des PELE-Prinzips die gleichen Randbedingungen wie für das passive Hüllmaterial (höhere Dichte, Penetrationsfähigkeit, endballistische Wirksamkeit als passives Kernmaterial), um das PELE-Prinzip nach wie vor umzusetzen. So entfaltet bereits die Hülle den oben genannten Wärmeeintrag und / oder die Brand- / Druckwirkung im Ziel.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform bilden die Reaktivhüllen und die Passivhülle (auch diese kann mehrere Teile / Abschnitte aufweisen) zusammen die gesamte Hülle. Alternativ ist die gesamte Hülle eine vollständige Passivhülle oder ein vollständige Reaktivhülle. So können besonders variantenreiche Geschosse gebildet werden.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist zumindest ein (oder mehrere) Splitterabschnitt der Hülle in Form von Konstruktionssplittern ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich weist einer der Splitterabschnitte ein Sollbruchmittel auf, das den Abschnitt in (beim Einschlag im Ziel erst zu bildende) Splitter aufteilt. Diese Ausführungsform gilt wohl für Hüllenabschnitte in Form von Passivhüllen als auch alternativ oder zusätzlich - falls eine solche vorhanden ist - für Abschnitte in Form von Reaktivhüllen. Mit anderen Worten entstehen so passive und/oder reaktive (Konstruktions)Splitter. Die reaktiven (Konstruktions)Splitter (enthaltend oder bestehend aus Reaktivmaterial) sorgen dann ebenfalls für den oben genannten zusätzlichen Wärmeeintrag und / oder die Brand- / Druckwirkung im Ziel.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform enthält das Geschoss mindestens ein radial zwischen dem Kern und der Hülle einliegendes Zwischenelement. Das Zwischenelement ist insbesondere als Hülse / Hülle ausgeführt, die sich nahtlos zwischen Kern und Hülle einfügt, um das PELE-Prinzip nicht nachteilig zu beeinflussen. Das Zwischenelement kann insbesondere als ein zusätzliches Wirkmittel, zum Beispiel als eine Splitterbelegung, ausgeführt sein, was die Wirksamkeit des Geschosses im Ziel weiter erhöht.
  • In einer bevorzugten Variante dieser Ausführungsform ist wenigstens eines (oder mehrere) der Reaktivelemente ein Reaktivzwischenelement, das oder die zumindest einen oder mehrere Abschnitte des Zwischenelements bilden. Somit kann auch das Zwischenelement bzw. dessen reaktiver Anteil / Abschnitt den oben genannten zusätzlichen Wärmeeintrag und / oder die Brand- / Druckwirkung im Ziel entfalten.
  • Bei einem Einsatz des Reaktivmaterials als Splitterbelegung des Geschosses (Hülle oder Zwischenelement) gelten die Anforderungen hinsichtlich Dichte und Kompressibilität (Pele-Prinzip / an den Kern) nicht. Zudem kann die Wirkung auf das Ziel durch Anpassung von Splittergrößen bzw. Sollbruchmitteln (-stellen) in der (reaktiven) Geschosshülle optimiert werden. Je nach Ziel könnte die Wirksamkeit des Geschosses auch durch eine Mischung von konventionellen (passives Material) und reaktiven Splittern (Reaktivmaterial) erhöht werden. Die Dichte des Splittermaterials ist hierbei ein weiterer Designparameter.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Reaktivmaterial ein Auermetall und/oder Zirkon und/oder eine gepresste Mischung aus Polytetrafluorethylen (PTFE, Handelsname "Teflon") und Metall oder eine gepresste oder gesinterte oder additiv gefertigte Mischung von Metallen und/oder Metallverbindungen. Je nach oben gewählter Option hängt die zusätzliche Energiefreisetzung nach Impakt von der umgebenden Atmosphäre (Sauerstoff) ab; die intermetallische Reaktion (z. B. in Nickel-Aluminium) ist unabhängig von der Fragmentierung. Die Freisetzung der zusätzlichen chemischen Energie bei der Verbrennung mit Sauerstoff erfolgt i.d.R. umso schneller und vollständiger je feiner das reaktive Material nach Impakt fragmentiert ist. Somit ergeben sich mannigfaltige Möglichkeiten, um einen bestimmte zusätzlichen Wärmeeintrag und / oder eine bestimmte Brand- / Druckwirkung im Ziel zu erreichen.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch eine Munition gemäß Patentanspruch 10. Die Munition enthält das erfindungsgemäße Geschoss sowie eine Ladung zum Antrieb des Geschosses.
  • Die Munition und zumindest ein Teil dessen möglicher Ausführungsformen sowie die jeweiligen Vorteile wurden sinngemäß bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Geschoss erläutert.
  • Die Erfindung beruht auf folgenden Erkenntnissen, Beobachtungen bzw. Überlegungen und weist noch die nachfolgenden Ausführungsformen auf. Die Ausführungsformen werden dabei teils vereinfachend auch "die Erfindung" genannt. Die Ausführungsformen können hierbei auch Teile oder Kombinationen der oben genannten Ausführungsformen enthalten oder diesen entsprechen und/oder gegebenenfalls auch bisher nicht erwähnte Ausführungsformen einschließen.
  • Gemäß der Erfindung ergibt sich eine PELE-Munition / -Geschoss mit reaktivem Füllmaterial bzw. mit reaktiven Komponenten (Reaktivmaterial), also eine Munition / Geschoss nach dem PELE-Prinzip mit Reaktivmaterial, unter anderem als Füllmaterial. Dadurch kann eine zusätzliche Wirkung im oder am Ziel durch Wärmeeintrag, Brand- / Druckwirkung erzielt werden.
  • Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass PELE-Munition / -Geschosse hauptsächlich zur Bekämpfung von Flugzielen genutzt wird. Eine zusätzliche Brand- / Druckwirkung im Ziel würde dessen Ausfallwahrscheinlichkeit (also den Bekämpfungserfolg) erhöhen, z. B. durch Entzünden von Tank oder Kraftstoffleitungen, sowie durch Strukturschädigungen aufgrund des Druckaufbaus.
  • Die Erfindung eignet sich zum Beispiel zur Realisierung in einer Munition 35mm x 228, DM31 oder 27mm x 145 PELE.
  • Die Erfindung beruht auf den folgenden Beobachtungen und Ideen:
    Vorgeschlagen wird die Verwendung von Reaktivmaterial als Ersatz für verschiedene, derzeit inerte Komponenten (bzw. Teile / Abschnitte davon) in einem klassischen, mit rein passiven bzw. ballistischen Materialien ausgeführten PELE-Geschoss. Das Reaktivmaterial bringt zusätzliche chemisch gespeicherte Energie in das Ziel.
  • Eine klassische rein passive PELE-Munition / -Geschoss besitzt keine Explosivstoffe (weder Sprengstoff noch Pyrotechnik) und ist daher sehr handhabungssicher. Durch das Einbringen von Reaktivmaterial, das kein Explosivstoff ist, kann eine zusätzliche Brand- / Druckwirkung erzielt werden ohne dass das Geschoss an Handhabungssicherheit verliert.
  • Die Erfindung beruht auf der Grundidee der Einbringung von Reaktivmaterial als Komponente (Ersatz für bisheriges Material) in klassische PELE-Munition, die nur inertes Material verwendet, welches neben kinetischer Wirkung keine eigenen Wirkeffekte erzeugt. Zusätzlich zum PELE-Effekt / PELE-Prinzip wird die Füllung / Belegung / Hülle aus Reaktivmaterial infolge der starken Verformung beim Zielauf- / - durchschlag fragmentiert, die Bruchstücke reagieren z. B. pyrophor (durch Selbstentzündung an der Luft / Feuchtigkeit hervorgerufene starke Reaktion, wie Abbrand mit verbundener Brand- und Druckwirkung) bzw. werden z. B. durch den Impact-Schock zur Reaktion gebracht. Weiterhin können die in der Hülle / dem Geschoss enthaltenen Splitter durch reaktives Material ersetzt / ergänzt werden, welche beim Aufschlag innerhalb des Ziels zur Umsetzung kommen. Ebenfalls ist eine Kombination dieser Varianten möglich.
  • Weitere Merkmale, Wirkungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigt in einer schematischen Prinzipskizze:
    • Figur 1
    ein Geschoss nach dem PELE-Prinzip mit Reaktivmaterial.
  • Figur 1 zeigt eine Munition 2 in Form einer PELE-Munition. Diese enthält ein Geschoss 4 in Form eines PELE-Geschosses. Die Munition 2 enthält auch - hier nur stark schematisch gestrichelt angedeutet - eine Ladung 6 zum Antrieb des Geschosses 4 sowie eine Hülse 12, in der das Geschoss 4 zusammen mit der Ladung 6 bis zum Abfeuern gehalten ist.
  • Tatsächlich dargestellt ist das Geschoss 4 nach dem Abschuss aus der Munition 2, d. h. nach Verlassen der Hülse 12. Das Geschoss 4 befindet sich im Flug entlang einer Flugrichtung 8 (angedeutet durch einen Pfeil) in Richtung auf ein zu bekämpfen des Ziel 10 hin. Das Ziel 10 ist lediglich als Einschlagfläche symbolisch dargestellt. Figur 1 zeigt bereits den Einschlag (Impakt) des Geschosses 4 im Ziel 10, wobei zur Verdeutlichung noch ein Abstand / Spalt zwischen Geschoss 4 und Ziel 10 dargestellt ist.
  • Das Geschoss 4 weist eine ballistische Haube 14 auf, die den Flug des Geschosses 4 aerodynamisch begünstigt / ermöglicht, und inzwischen durch Aufschlag auf dem Ziel 10 zerstört ist, weshalb sie nur gestrichelt angedeutet ist.
  • Das Geschoss 4 ist nach dem PELE-Prinzip geschaffen bzw. arbeitet im Einsatzfall nach diesem und erstreckt sich entlang einer Längsachse 16, hier einer Mittenachse, die mit der Flugrichtung 8 zusammenfällt. Das Geschoss 4 enthält einen Kern 18, der sich entlang der Längsachse 16 erstreckt und hier in Form einer sogenannten Bodenschraube rotationssymmetrisch in Form von zwei längs aneinandergereihten geraden Kreiszylindern unterschiedlicher Durchmesser ausgeführt ist. Ein hier schraffiert dargestellter Abschnitt 20a des Kerns 18 ist als Passivkern 22 ausgeführt. Der Passivkern 22 besteht aus einem inkompressiblen passiven Kernmaterial, hier einem faserverstärkten Kunststoff.
  • Das Geschoss 4 enthält außerdem eine Hülle 24, die sich ebenfalls entlang der Längsachse 16 erstreckt und hier in Form eines geraden Kreiszylindermantels ausgeführt ist. Bezogen auf die Längsachse 16 umgibt die Hülle 24 den Kern 18 radial außen. Mehrere, hier ebenfalls schraffiert dargestellte Abschnitte 26a der Hülle 24 sind als Passivhülle 28 aus einem passiven Hüllmaterial, hier Stahl, ausgeführt.
  • Das Kernmaterial weist damit eine geringere Dichte und Penetrationsfähigkeit und endballistische Wirksamkeit im Ziel 10 als das Hüllmaterial auf.
  • Das Geschoss enthält mehrere Reaktivelemente 30 aus einem Reaktivmaterial, hier Auermetall. Das Reaktivmaterial ist daher kein Explosivstoff. Ausschließlich beim bestimmungsgemäßen Auftreffen des Geschosses 4 auf das Ziel 10 erfährt das Reaktivmaterial eine Impaktenergie 36, hier angedeutet durch vier, einen gestrichelten Kreis komprimierende Pfeile; außerdem reagiert es - wie weiter unten erläutert wird - mit Bestandteilen 38 der Impaktumgebung 50, also der Umgebung des Geschosses 4 beim Einschlag im Ziel 10. Das Reaktivmaterial reagiert hierauf mit einer Freisetzung von Wärme 32 sowie einer durch eine hier gestrichelte Linie angedeutete Volumenexpansion 34.
  • Im Beispiel ist eines der Reaktivelemente 30 ein Reaktivkern 40, der hier einen Abschnitt 20b des Kerns 18 bildet. Reaktivkern 40 und Passivkern 22 zusammen bilden den gesamten Kern 18.
  • Das Geschoss 4 arbeitet nach dem PELE-Prinzip: bei Auftreffen auf das Ziel 10 dringt die ballistisch wirksame Hülle 24 allmählich in das Ziel 10 ein; der inkompressible und ballistisch vergleichsweise unwirksame Kern 18 dagegen nicht bzw. kaum. Der Kern 18 wird daher - angedeutet durch einen Pfeil 48 - in Richtung der Längsachse 16 komprimiert und reagiert dadurch mit einer lateralen bzw. Querausdehnung quer zur Längsachse 16 (weitere Pfeile 48). Dadurch wird die Hülle 24 radial aufgeweitet und gegebenenfalls auch zerteilt, dies ist der namensgebende erhöhte laterale Effekt.
  • Der Reaktivkern 40 erfährt die Impaktenergie 36 und reagiert darauf mit einer Freisetzung von Wärme 32, die zusätzlich in das Ziel 10 sowie dessen Impaktumgebung 50 eingebracht wird und dort gegen das Ziel 10 wirken kann.
  • Weitere Reaktivelemente 30 sind jeweils als eine Reaktivhülle 42 ausgeführt bzw. als entsprechende Hüllenteile, die einen jeweiligen Abschnitt 26b der Hülle 24 bilden. Auch hier bilden wieder die Reaktivhüllen 42 (Abschnitte 26b) und die Passivhüllen 28 (Abschnitte 26a) zusammen die gesamte Hülle 24.
  • Ein axialer Splitterabschnitt 44 der Hülle 24 ist in einer ersten Ausführungsform (hier unten in Fig. 1 exemplarisch nur für eine Hälfte des Geschosses 4 dargestellt) in Form von Konstruktionssplittern 46 ausgeführt, von denen in Figur 1 exemplarisch fünf Stück dargestellt sind. Drei der Konstruktionssplitter 46 sind Reaktivelemente 30 bzw. Reaktivhüllen 42, also aus Reaktivmaterial ausgeführt. Zwei der Konstruktionssplitter 46 sind Abschnitte 26a der Hülle 24 aus passivem Hüllmaterial.
  • Infolge der oben genannten lateralen Ausdehnung des Kerns 18 nach dem PELE-Prinzip werden vorliegend die Konstruktionssplitter 46 in Radialrichtung zur Längsachse 16 abgesprengt. Die Konstruktionssplitter 46 als Teile der Passivhülle 28 wirken dabei in herkömmlicher Weise als rein ballistische Splitter. Diejenigen in Form der Reaktivhüllen 42 dagegen reagieren mit Bestandteilen 38 der Impaktumgebung 50 (Umgebung des Geschosses 4 im Moment des Einschlags im Ziel 10). Hierauf reagiert das Reaktivmaterial mit einer Volumenexpansion 34. Diese wiederum führt zu einer verstärkten Wirkung des Geschosses 4 am Ziel 10 im Gegensatz zu einem rein passiven bzw. klassischen PELE-Geschoss 4 bzw. dessen passiven rein ballistischen Splittern.
  • In einer zweiten, alternativen Ausführungsform, die exemplarisch für das gesamte Geschoss 4 in Figur 1 oben dargestellt ist, ist der Splitterabschnitt 44 mit Sollbruchmitteln 52, hier Sollbruchstellen in Form von Einkerbungen, von denen vier Stück dargestellt sind, ausgeführt. Erst durch die Aufweitung der Hülle 24 (PELE-Prinzip) erfolgt dabei das Zerbrechen des Splitterabschnitts 44 in einzelne Splitter 47, in Figur 1 durch Strichelungen angedeutet. Auch hier entstehen sowohl Splitter47 aus Reaktivmaterial als auch Splitter aus Passivmaterial. Die Wirkungen ergeben sich wie oben für die Konstruktionssplitter 46 beschrieben.
  • Das Geschoss 4 enthält weiterhin ein radial zwischen Hülle 24 und Kern 18 einliegendes Zwischenelement 54. Diese ist hier in Form einer Belegung von weiteren Konstruktionssplittern 46 ausgeführt. Die Konstruktionssplitter 46 sind einerseits Formkörper (z.B. Zylinder, Würfel, Kugeln) aus Reaktivmaterial (in der Figur durch Kreuze symbolisiert) sowie andererseits rein ballistische Kugeln aus Wolfram, also Passivmaterial, in der Figur wieder schraffiert. Die Kugeln sind in einem nicht näher erläuterten Schaum des Zwischenelements 54 eingeschäumt bzw. gehalten. Die Kugeln aus Reaktivmaterial stellen damit Reaktivelemente 30 dar, die hier als Reaktivzwischenelemente 56 ausgeführt sind und damit jeweils einen Abschnitt 57 des Zwischenelements 54 bilden.
  • Beim Auftreffen auf das Ziel 10 gilt für die Konstruktionssplitter 46 des Zwischenelements 54 sinngemäß das gleiche wie oben in Bezug auf die Hülle 24 ausgeführt. Die Konstruktionssplitter 54 werden aufgrund des PELE-Prinzips in Radialrichtung zur Längsachse 16 beschleunigt; diejenigen aus Passivmaterial, hier Wolfram, wirken als rein klassisch ballistische Konstruktionssplitter. Die Konstruktionssplitter 46 aus Reaktivmaterial dagegen reagieren mit einem Bestandteil 38 der Impaktumgebung 50. Die Bestandteile 38 sind vorliegend Luft bzw. deren Sauerstoff und/oder Wasser bzw. Luftfeuchtigkeit. Hierauf reagiert das Reaktivmaterial mit der Freisetzung von Wärme 32. Die Wärme 32 stellt einen zusätzlichen Wirkeffekt gegenüber einem klassischen rein passiven PELE-Geschoss am Ziel 10 dar.
  • Das Geschoss 4 kann wie folgt durch Umkonstruktion eines nicht dargestellten, vergleichbaren klassischen PELE-Geschosses geschaffen werden: Der gesamte Kern 18, der im klassischen Geschoss "Bodenschraube" genannt wird und vollständig aus Passivmaterial besteht, wird durch eine verkürzte Bodenschraube in Form des Passivkerns 22 in Kombination mit dem Reaktivkern 40 in Form eines Zylinders aus Reaktivmaterial ersetzt.
  • Das Zwischenelement 54, im klassischen Geschoss ein WSM-Kugelkörper (Wolfram-SchwerMetall) wird durch das dargestellte Zwischenelement 54 ersetzt, in dem Teile der Wolframkugeln durch Konstruktionssplitter 46 in Form von Formkörpern aus Reaktivmaterial ersetzt werden. Weiterhin werden Teile der im klassischen Geschoss vollständig aus Passivmaterial bestehenden Hülle 24 durch Reaktivelemente 30, wie oben beschrieben, ersetzt.
    • Bezugszeichenliste
    • 2
    Munition
    4
    Geschoss
    6
    Ladung
    8
    Flugrichtung
    10
    Ziel
    12
    Hülse
    14
    ballistische Haube
    16
    Längsachse
    18
    Kern
    20a,b
    Abschnitt (Kern)
    22
    Passivkern
    24
    Hülle
    26a,b
    Abschnitt (Hülle)
    28
    Passivhülle
    30
    Reaktivelement
    32
    Wärme
    34
    Volumenexpansion
    36
    Impaktenergie
    38
    Bestandteil (Impaktumgebung)
    40
    Reaktivkern
    42
    Reaktivhülle
    44
    Splitterabschnitt (Hülle)
    46
    Konstruktionssplitter
    47
    Splitter
    48
    Pfeil
    50
    Impaktumgebung
    52
    Sollbruchmittel
    54
    Zwischenelement
    56
    Reaktivzwischenelement
    57
    Abschnitt (Zwischenelement)

Claims (10)

  1. Geschoss (4) nach dem Pele-Prinzip, das sich entlang einer Längsachse (16) erstreckt,
    - mit einem sich entlang der Längsachse (16) erstreckenden Kern (18), wobei zumindest ein Abschnitt (20a) dessen als ein Passivkern (22) aus einem inkompressiblen passiven Kernmaterial ausgeführt ist,
    - mit einer sich entlang der Längsachse (16) erstreckenden Hülle (24), die den Kern (18) radial außen umgibt, wobei zumindest ein Abschnitt (26a) der Hülle (24) als eine Passivhülle (28) aus einem passiven Hüllmaterial ausgeführt ist,
    - wobei das Kernmaterial eine geringere Dichte und Penetrationsfähigkeit und endballistische Wirksamkeit als das Hüllmaterial aufweist,
    - wobei das Geschoss (4) wenigstens ein Reaktivelement (30) aus Reaktivmaterial enthält, das kein Explosivstoff ist und das ausschließlich bei einem bestimmungsgemäßen Auftreffen des Geschosses (4) auf ein Ziel (10) unter Einwirkung einer Impaktenergie (36) und/oder durch Reaktion mit einem Bestandteil (38) seiner Impaktumgebung (50) mit einer Freisetzung von Wärme (32) und / oder einer Volumenexpansion (34) reagiert.
  2. Geschoss (4) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eines der Reaktivelemente (30) ein Reaktivkern (40) ist, der zumindest einen Abschnitt (20b) des Kerns (18) bildet.
  3. Geschoss (4) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    der Reaktivkern (40) und der Passivkern (22) zusammen den gesamten Kern (18) bilden.
  4. Geschoss (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eines der Reaktivelemente (30) eine Reaktivhülle (42) ist, die zumindest einen Abschnitt (26b) der Hülle (24) bildet.
  5. Geschoss (4) nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Reaktivhülle (42) und die Passivhülle (28) zusammen die gesamte Hülle (24) bilden.
  6. Geschoss (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest ein Splitterabschnitt (44) der Hülle (24) in Form von Konstruktionssplittern (46) ausgeführt ist und/oder ein Sollbruchmittel (52) aufweist, das den Splitterabschnitt (44) in Splitter (47) aufteilt.
  7. Geschoss (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Geschoss (4) mindestens ein radial zwischen dem Kern (18) und der Hülle (24) einliegendes Zwischenelement (54) enthält.
  8. Geschoss (4) nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    wenigstens eines der Reaktivelemente (30) ein Reaktivzwischenelement (56) ist, das zumindest einen Abschnitt (57) des Zwischenelements (54) bildet.
  9. Geschoss (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Reaktivmaterial ein Auermetall und/oder Zirkon und/oder eine gepresste Mischung aus Polytetrafluorethylen und Metall oder eine gepresste oder gesinterte oder additiv gefertigte Mischung von Metallen und/oder Metallverbindungen ist.
  10. Munition (2), mit einem Geschoss (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Ladung (6) zum Antrieb des Geschosses (4).
EP23197447.8A 2022-09-22 2023-09-14 Pele-geschoss mit reaktivmaterial Pending EP4343268A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022003489.1A DE102022003489A1 (de) 2022-09-22 2022-09-22 PELE-Geschoss mit Reaktivmaterial

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4343268A1 true EP4343268A1 (de) 2024-03-27

Family

ID=88068586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP23197447.8A Pending EP4343268A1 (de) 2022-09-22 2023-09-14 Pele-geschoss mit reaktivmaterial

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP4343268A1 (de)
DE (1) DE102022003489A1 (de)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617415A1 (de) * 1986-05-23 1992-05-07 Mauser Werke Oberndorf Unterkalibriges treibspiegelgeschoss
DE19700349C2 (de) 1997-01-08 2002-02-07 Futurtec Ag Geschoß oder Gefechtskopf zur Bekämpfung gepanzerter Ziele
EP1316774A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 GEKE Technologie GmbH Geschosse hoher Penetrations- und Lateralwirkung mit integrierter Zerlegungseinrichtung
DE102011011478A1 (de) 2011-02-17 2012-08-23 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung Zerlegegeschoss
KR101359153B1 (ko) * 2013-10-14 2014-02-05 안병운 소구경탄

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6484642B1 (en) 2000-11-02 2002-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Fragmentation warhead
GB2526262B (en) 2014-05-02 2021-04-28 Mbda Uk Ltd Composite reactive material for use in a munition
DE102018104333A1 (de) 2018-02-26 2019-08-29 Rwm Schweiz Ag Geschoss mit pyrotechnischer Wirkladung

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3617415A1 (de) * 1986-05-23 1992-05-07 Mauser Werke Oberndorf Unterkalibriges treibspiegelgeschoss
DE19700349C2 (de) 1997-01-08 2002-02-07 Futurtec Ag Geschoß oder Gefechtskopf zur Bekämpfung gepanzerter Ziele
EP1316774A1 (de) * 2001-11-28 2003-06-04 GEKE Technologie GmbH Geschosse hoher Penetrations- und Lateralwirkung mit integrierter Zerlegungseinrichtung
DE102011011478A1 (de) 2011-02-17 2012-08-23 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium der Verteidigung, dieses vertreten durch das Bundesamt für Wehrtechnik und Beschaffung Zerlegegeschoss
KR101359153B1 (ko) * 2013-10-14 2014-02-05 안병운 소구경탄

Also Published As

Publication number Publication date
DE102022003489A1 (de) 2024-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1000311B1 (de) Geschoss oder gefechtskopf
DE60318298T2 (de) Vorrichtung zum zerstören von explosivmitteln
EP3679315B1 (de) Vollmantel-sicherheitsgeschoss, insbesondere für mehrzweckanwendungen
DE3301381C2 (de) Sprenggeschoß
EP0955517A1 (de) Munitionskörper mit einem mehrstufigen Gefechtskopf
EP1430266B1 (de) Sich zerlegendes jagdgeschoss
EP2024706B1 (de) Geschoss, wirkkörper oder gefechtskopf zur bekämpfung massiver, strukturierter und flächenhafter ziele
EP3514479B1 (de) Mehrzweckgeschoss
EP3759417B1 (de) Geschoss mit pyrotechnischer wirkladung
DE102004035385A1 (de) Teilzerlegungsgeschoss mit massivem Kern und Kern aus gepresstem Pulver
DE102017112128B4 (de) Geschoss mit Aufweitmedium
EP4343268A1 (de) Pele-geschoss mit reaktivmaterial
WO2007022838A1 (de) Geschoss, insbesondere für mittelkalibermunitionen
DE102019007104B3 (de) Splittergefechtskopf für einen Flugkörper
EP0881459B1 (de) Übungsgeschoss
DE102004005042B4 (de) Universal-KE-Geschoss, insbesondere für Mittelkalibermunitionen
EP1656533B1 (de) Teilzerlegungsgeschoss mit massivem kern und kern aus gepresstem pulver
EP2212643A1 (de) Geschoss
DE3541399A1 (de) Uebungsladungsaufbau fuer mittelkalibrige bis grosskalibrige geschosse
DE102021002470B4 (de) Skalierbares Wirksystem und Gefechtskopf
EP4296607A1 (de) Wirkkörper mit sollbruchstellen für geschosse
DE2839120C2 (de) Geschoß mit einem rohrförmigen Körper
EP4365536A1 (de) Wirkeinheit, splittergranate und verfahren zur bekämpfung eines projektils
DE102012021671A1 (de) Wirksysteme gegen SICBM- und RAM-Bedrohungen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE