EP4628831A1

EP4628831A1 - Explosive schutzpanzerung mit steuerbarer flugplattengeschwindigkeit

Info

Publication number: EP4628831A1
Application number: EP25168610.1A
Authority: EP
Inventors: Andreas Heine
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Foerderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2024-04-05
Filing date: 2025-04-04
Publication date: 2025-10-08
Also published as: DE102024001096A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine explosive Schutzpanzerung umfassend eine Flugplatte und eine zweite gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete weitere Flugplatte oder eine Grundstruktur eines zu schützenden Objekts, ein dazwischen angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, und eine Steuerung, insbesondere Regelung, zum Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials, wobei die Steuerung derart ausgebildet ist und/oder das explosive Material derart umsetzbar ist, dass unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder unterschiedliche Bewegungsrichtungen der wenigstens einen Flugplatte einstellbar sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine explosive Schutzpanzerung insbesondere zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren mittels einer explosiven Schutzpanzerung.
Ein KE-Penetrator ist ein auf Basis der kinetischen Energie wirkendes Wuchtgeschoss, für das die Geschwindigkeit eine zentrale Kenngröße ist. Typische stabförmige Ausführungen haben eine hohe Penetrationsleistung, können aber durch bestimmte Mechanismen leicht gestört werden, so dass ihre Restpenetrationsleistung stark herabgesetzt wird, beispielsweise durch Mechanismen, die ein Anstellen, Ablenken oder Brechen des Penetrators bewirken.
Reaktivpanzerungen sind eine bereits etablierte Technologie zur Abwehr von Geschossen. Die Reaktivpanzerung umfasst grundsätzlich zwei gegenüberliegende Flugplatten, zwischen denen eine Lage Sprengstoff angeordnet ist, die beim Auftreffen eines Geschosses detoniert, wodurch die Flugplatten voneinander weg beschleunigt werden. Eine solche Reaktivpanzerung ist beispielsweise aus der DE 20 08 156 bekannt.
Die GB 2192697 A offenbart ferner eine segmentierte Reaktivpanzerung mit Trenneinrichtungen, die jeweils benachbarte Segmente voneinander abschirmen, um eine Detonationsausbreitung zu vermindern.
Die Auslegung eine Reaktivpanzerung erfolgt in der Regel auf Basis eines bestimmten Geschoßtyps, den es abzuwehren gilt. Dies bedeutet, dass die Reaktivpanzerung nach dessen Herstellung nicht mehr einstellbar beziehungsweise adaptierbar ist. Wenn ein anderer oder gar neuer Geschosstyp berücksichtigt werden muss, ist die Reaktivpanzerung nicht mehr optimal ausgelegt oder gar ganz hinfällig und es muss eine neue, angepasste Reaktivpanzerung entwickelt und verbaut werden. Dieser Prozess ist umständlich und mit hohen Kosten verbunden. Ferner ist aufgrund dessen auch die Effektivität der Reaktivpanzerung beeinträchtigt, da diese stets nur für einen bestimmten Typ Geschoss optimal ausgelegt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu überwinden, insbesondere eine effektivere und/oder flexiblere Schutzpanzerung zu schaffen insbesondere indem die Flugplattengeschwindigkeit nicht konstruktiv fest vorgegeben werden muss, sondern durch aktive Ansteuerung bedrohungsabhängig angepasst werden kann.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Danach ist eine explosive Schutzpanzerung insbesondere zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren bereitgestellt. Die Schutzpanzerung ist dafür vorgesehen, an einem zu schützenden Objekt, wie einem Fahrzeug oder einem Gebäude, angebracht zu werden und das Objekt vor Geschossen oder Gefechtsköpfen zu schützen und/oder die Wirkung der abzuwehrenden Geschosse zu beeinträchtigen, indem das Geschoss angestellt, abgelenkt und/oder zumindest teilweise zerstört wird.
Die erfindungsgemäße Schutzpanzerung umfasst eine Flugplatte und eine gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete weitere Flugplatte oder eine der Flugplatte gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete Grundstruktur des zu schützenden Objekts. Mit anderen Worten kann die Schutzpanzerung mit nur einer Flugplatte auskommen, die mit wenigstens einem Abschnitt der Grundstruktur des zu schützenden Objekts kooperiert. Insbesondere handelt es sich um die der Bedrohung zugewandte Flugplatte, Die Schutzpanzerung umfasst ferner ein zwischen den Flugplatten oder zwischen der einen Flugplatte und der Grundstruktur angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, und eine Steuerung, insbesondere Regelung, zum Auslösen der explosiven Umsetzung des explosiven Materials. Die erfindungsgemäße explosive Schutzpanzerung grenzt sich damit von reinen Reaktivpanzerungen unter anderem dadurch ab, dass zusätzlich zur oder anstelle der reaktiven, d. h. in Reaktion auf ein Auftreffen des Geschosses, Auslösung der Umsetzung des explosiven Materials über die Steuerung, insbesondere die Regelung, eine Möglichkeit der aktiven Auslösung bereitgestellt ist. Die Regelung kann dazu ausgebildet sein, auf Basis von Eingangsdaten, insbesondere gemessenen Sensordaten, zu bestimmen, ob und wie die Schutzpanzerung angesteuert wird.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung derart ausgebildet und/oder das explosive Material derart insbesondere mittels Initiierung durch die Steuerung umsetzbar, dass unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder unterschiedliche Bewegungsrichtungen der wenigstens einen Flugplatte einstellbar sind. Mit anderen Worten ist die Steuerung, insbesondere die Regelung, dazu in der Lage, einen über die Gasexpansion erzeugten und auf die wenigstens eine Flugplatte einwirkenden Kraftimpuls beispielsweise in Abhängigkeit von über Sensoren erlangten Informationen über die Bedrohung zu steuern und/oder einzustellen, insbesondere zu regeln. Die erfindungsgemäße explosive Schutzpanzerung ist daher in der Lage, verschiedene Typen von Geschossen und damit verschiedene Bedrohungsarten effektiver abzuwehren oder sich an neue Bedrohungen anzupassen, ohne dass bauliche Veränderungen an der Schutzpanzerung vorgenommen und/oder andere Komponenten eingesetzt werden müssen. Dabei ist es entscheidend, dass die Umsetzung des explosiven Materials zur Gasexpansion und damit zur Initiierung der Beschleunigung wenigstens einer der Flugplatten aktiv über die Steuerung ausgelöst werden kann. Darauf aufbauend ist die erfindungsgemäße Schutzpanzerung so ausgestaltet, dass die Flugplattengeschwindigkeit und/oder dessen Bewegungsrichtung angepasst werden kann und/oder gesteuert werden kann. Dazu können beispielsweise geschossbezogene Daten und Informationen einbezogen werden, auf dessen Basis die Schutzpanzerung eine optimierte Flugplattengeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung einstellen kann, um das Geschoss besonders effektiv abwehren zu können. Erfindungsgemäß ist die Steuerung des explosiven Materials für das Einstellen der unterschiedlichen Wirkrichtungen und Intensitäten bzw. Geschwindigkeiten verantwortlich, und zwar ganz unabhängig von einer inititialen Auslegung der Schutzpanzerung und insbesondere dessen explosiven Materials.
Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung ist die Steuerung dazu in der Lage, eine Menge des umzusetzenden explosiven Materials und/oder einen zeitlichen Verlauf der Umsetzung des explosiven Materials zu steuern. Auf diese Weise ist es möglich, die sich ergebende Beschleunigung und die resultierende Geschwindigkeit der wenigstens einen Flugplatte bei gleicher Ausführung der Schutzpanzerung zu steuern. Es können somit mit ein und der derselben Ausführung der Schutzpanzerung verschiedene Geschosstypen und Bedrohungsarten effektiv abgewehrt werden, indem die Flugplattengeschwindigkeit und/oder dessen Bewegungsrichtung so gewählt wird, dass das jeweils abzuwehrende Geschoss beziehungsweise die jeweils abzuwehrende Bedrohungsart besonders effektiv abgewehrt werden kann. Dabei kann ausgenutzt werden, dass über eine größere Menge an umzusetzenden explosiven Material die Beschleunigung und damit die resultierende Geschwindigkeit der Flugplatte erhöht werden können. Ferner kann auch über eine Steuerung des zeitlichen Verlaufs der Umsetzung des explosiven Materials die Bewegung der Flugplatte auf die gewünschten Bedürfnisse eingestellt werden. Einstellbare Parameter können dabei zum Beispiel die Umsetzungsgeschwindigkeit, die Umsetzungsverzögerung oder die Art und Weise der Umsetzung im Hinblick auf Kontinuität, Taktung und/oder Linearität insbesondere der Umsetzung oder des Abbrands eingestellt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist eine explosive Schutzpanzerung insbesondere zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren bereitgestellt. Die Schutzpanzerung ist dafür vorgesehen, an einem zu schützenden Objekt, wie einem Fahrzeug oder einem Gebäude, angebracht zu werden und das Objekt vor Geschossen oder Gefechtsköpfen zu schützen und/oder die Wirkung der abzuwehrenden Geschosse zu beeinträchtigen, indem das Geschoss angestellt, abgelenkt und/oder zumindest teilweise zerstört wird.
Die Schutzpanzerung umfasst eine Flugplatte und eine gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete weitere Flugplatte oder eine der Flugplatte gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete Grundstruktur des zu schützenden Objekts. Mit anderen Worten kann die Schutzpanzerung mit nur einer Flugplatte auskommen, die mit wenigstens einem Abschnitt der Grundstruktur des zu schützenden Objekts kooperiert. Insbesondere handelt es sich um die der Bedrohung zugewandte Flugplatte, Die Schutzpanzerung umfasst ferner ein zwischen den Flugplatten oder zwischen der einen Flugplatte und der Grundstruktur angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen. Die erfindungsgemäße explosive Schutzpanzerung kann eine Steuerung, insbesondere eine Regelung zum Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials aufweisen und/oder sich insofern von reinen Reaktivpanzerungen unter anderem dadurch abgrenzen, dass zusätzlich zur oder anstelle der reaktiven, d. h. in Reaktion auf ein Auftreffen des Geschosses, Auslösung der Umsetzung des explosiven Materials eine aktive Auslösung ermöglicht sein kann. Die Regelung kann dazu ausgebildet sein, auf Basis von Eingangsdaten, insbesondere gemessenen Sensordaten, zu bestimmen, ob und wie die Schutzpanzerung angesteuert wird.
Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt weist das explosive Material wenigstens zwei Zonen auf, die in Abhängigkeit einer einzustellenden Bewegung, insbesondere einer Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit, wenigstens einer der Flugplatten individuell und/oder unabhängig voneinander aktivierbar sind. Die wenigstens zwei Zonen können voneinander abgrenzbar sein. Beispielsweise handelt es sich um eine Vielzahl von Zonen. Mit anderen Worten ist das explosive Material in individuell und/oder unabhängig voneinander aktivierbare Zonen aufgeteilt, wobei insbesondere in Abhängigkeit der Umsetzung zum einen der Anzahl der Zonen und zum anderen der Position der jeweiligen Zone in Bezug auf die Flugplatte dessen Beschleunigung und damit Geschwindigkeit sowie auch Bewegungsrichtung eingestellt werden kann.
Beispielsweise können die Zonen rasterartig angeordnet sein, die gleiche Abmessung aufweisen und/oder gleichmäßig verteilt sein. Eine individuelle Umsetzbarkeit der Zonen mit explosivem Material begünstigt die flexible Flexibilität der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung, indem die Zonen einzeln zur Umsetzung gebracht werden können, um die gewünschte Reaktionsstärke der Panzerung, erwirkt durch die resultierende Gasexpansion, und damit die gewünschte Flugplattengeschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung zu erwirken. Sofern die Zonen voneinander unabhängig aktivierbar sind, ist darüber hinaus sichergestellt, dass sich die Zonen mit energetischem Material gegenseitig nicht beeinflussen, insbesondere nicht gegenseitig zur jeweiligen Umsetzung und damit Gasexpansion veranlassen.
In einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung unterscheiden sich die wenigstens zwei Zonen des explosiven Materials im Hinblick auf eine Materialzusammensetzung, eine Sensitivität und/oder eine Zeitverzögerung voneinander. Die unterschiedliche Materialzusammensetzung kann beispielsweise einen Einfluss auf die Art und Weise und/oder die Stärke der Umsetzung und die damit einhergehende Gasexpansion des explosiven Materials haben. Ferner kann über die Sensitivität des eingesetzten explosiven Materials zum einen eingestellt werden, welcher Energieeintrag notwendig ist, um das jeweilige explosive Material umzusetzen. Zum anderen kann die Sensitivität einen Einfluss darauf haben, wie stark die einzelnen Zonen mit explosivem Material voneinander getrennt beziehungsweise voneinander unabhängig sind und demnach, wie anfällig die Zonen für eine Kettenreaktion bzw. eine gegenseitige Umsetzung sind. Die Materialen können sich beispielsweise im Hinblick auf deren Reaktionsverhalten verhalten, wobei beispielsweise eine Detonation oder eine Deflagration infrage kommt. Eine Detonation ist im Allgemeinen eine extrem schnelle chemische Reaktion, bei der sich eine explosive Substanz mit einer sehr hohen Geschwindigkeit ausbreitet. Diese Reaktion erfolgt mit einer Schockwelle, die durch die chemische Umwandlung des Materials erzeugt wird. Eine Deflagration ist im Allgemeinen eine langsamere chemische Reaktion als eine Detonation. Dabei breitet sich die Flamme mit einer subsonischen Geschwindigkeit aus. Im Gegensatz zur Detonation erfolgt bei der Deflagration die chemische Umwandlung des Materials durch Wärmeleitung, wodurch eine Flammenfront entsteht, die das Material langsamer verbrennt. Auch ist denkbar, unterschiedliche Reaktionstypen desselben Sprengstoffs durch unterschiedliche Ansteuerung spezieller Zünder hervorzurufen.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung sind die wenigstens zwei Zonen des explosiven Materials räumlich voneinander getrennt, insbesondere voneinander abgeschirmt. Durch die räumliche Trennung kann begünstigt werden, dass die Zonen voneinander unabhängig und/oder individuell aktivierbar sind. Beispielsweise kann eine Abschirmung notwendig sein, um eine gegenseitige Umsetzung oder Beeinflussung auszuschließen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung sind die Sensitivitäten der explosiven Materialien zwei benachbarter Zonen derart gewählt und/oder aufeinander abgestimmt, dass eine Umsetzung des explosiven Materials einer Zone das explosive Material der anderen Zone nicht umsetzt. Beispielsweise kann eine Energieeintragsschwelle festgelegt werden, die überschritten werden muss, um das explosive Material der weiteren Zone umzusetzen. Dadurch kann erreicht werden, dass bei einem Energieeintrag von weniger als der vorbestimmten Energieeintragsschwelle bewusst ausschließlich die eine Zone mit explosivem Material umgesetzt wird, dessen Auslöseenergie geringer als die Energieeintragsschwelle ist.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung weist die Schutzpanzerung ferner eine Sensorik wie einen Radar und/oder Lasersensor, zum Erfassen wenigstens eines Parameters eines abzuwehrenden Geschosses, wie eines Geschosstyps, einer Geschossgeschwindigkeit, einer Geschossflugrichtung und/oder eines Auftreffortes auf der Schutzpanzerung, auf. Die Sensorik kann an der Schutzpanzerung angebracht oder damit signalübertragend verbunden sein. Die Signalübertragung kann beispielsweise kabellos erfolgen. Durch die Sensorik ist es möglich, dass die Schutzpanzerung konkret in Abhängigkeit des akut abzuwehrenden Geschosses die Flugplattengeschwindigkeit und/oder dessen Bewegungsrichtung für eine besonders effektive Abwehr des Geschosses einstellt.
Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung weist diese eine Steuerung zum Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials auf. Die Steuerung kann dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit des erfassten wenigstens eines Parameters die Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung wenigstens einer der Flugplatten einzustellen. Mit anderen Worten erfasst die Sensorik die Art der Bedrohung, ermittelt eine möglichst effektive Einstellung der Flugplattengeschwindigkeit und/oder dessen Bewegungsrichtung und steuert entsprechend die Umsetzung des explosiven Materials.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der vorliegenden Erfindung umfasst die Schutzpanzerung ferner ein, insbesondere von der Steuerung, ansteuerbares Zündsystem zum aktiven Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials. Gemäß einer Ausführung der Erfindung hat der Zeitpunkt der Umsetzung des explosiven Materials Einfluss auf die Effektivität bei der Abwehr des Geschosses. Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung bewirkt das Zündsystem eine stoßwellengetriebene, eine chemische und/oder eine wärmegetriebene Umsetzung des explosiven Materials. Es ist auch möglich, dass verschiedene Zündsysteme vorgesehen sein können, die durch eines oder mehrere der genannten Prinzipien die Umsetzung bewirken können. Auf diese Weise kann eine besondere Feinabstimmung im Hinblick auf die Einstellung der Flugplattengeschwindigkeit und/oder dessen Bewegungsrichtung erfolgen.
In einer weiteren beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Schutzpanzerung weist das Zündsystem eine an die Anzahl der Zonen des explosiven Materials angepasste Anzahl an Zündelementen auf, die unabhängig voneinander und/oder individuell, insbesondere von der Steuerung, ansteuerbar sind. Mit anderen Worten ist jeder Zone des explosiven Materials ein separates Zündelement zugeordnet, sodass jede Zone mit explosivem Material individuell und/oder unabhängig voneinander umgesetzt werden kann. Dies kann durch eine Steuerung, die mit sämtlichen Zündelementen signalübertragend verbunden sein kann, insbesondere kabellos, erfolgen.
Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die Steuerung dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des erfassten wenigsten einen Parameters und der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte die Zündelemente entsprechend zu aktivieren. Die Steuerung, insbesondere die Regelung, kann beispielsweise eine Berechnungslogik aufweisen oder darauf zugreifen. Mit Hilfe der Berechnungslogik kann die Steuerung bestimmen, insbesondere berechnen, welche und wie viele Zündelemente zu aktivieren sind, um die gewünschte Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der Flugplatte einzustellen, damit die bestmögliche Abwehr des abzuwehrenden Geschosses bewirkt werden kann. Beispielsweise erhält die Steuerung als Eingangswerte den wenigstens einen erfassten Parameter des auftreffenden und abzuwehrenden Geschosses und/oder die einzustellende Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte und als Ausgabewert diejenigen Steuerungsimpulse, die zur Aktivierung der zum Erzielen der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung notwendigen Zündelemente notwendig sind.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Weiterbildung ist die Steuerung ferner dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des erfassten wenigstens einen Parameters und der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte die Anzahl und/oder die Position der zu aktivierenden Zündelemente zu bestimmen, um die einzustellende Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte zu erzielen. Die Geschwindigkeit der Flugplatte hängt unter anderem maßgeblich von der umgesetzten Menge des explosiven Materials ab. Ferner kann sie auch von der Materialzusammensetzung abhängen, die eine Stärke der entsprechenden ausgelösten Gasexpansion bedingen kann. Über die Bestimmung der Position der zu aktivierenden Zündelemente kann festgelegt werden, in welche Richtung der Impuls auf die Flugplatte zu dessen Beschleunigung einwirkt. Ist die Flugplatte zum Beispiel quer zur Normalenrichtung auf die flächige Erstreckung der Flugplatte zu beschleunigen, ist die Steuerung dazu in der Lage, die Zündelemente entsprechend so zu aktivieren, dass ein Impuls in die entsprechende gewünschte Bewegungsrichtung erwirkt wird.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein System aus einem zu schützenden Objekt, wie einem Fahrzeug oder einem Gebäude, und wenigstens einer daran angebrachten explosiven Schutzpanzerung gemäß der vorliegenden Erfindung, insbesondere einer Vielzahl an explosiven Schutzpanzerungen gemäß der vorliegenden Erfindung, bereitgestellt. Die Schutzpanzerungen können flächendeckend das zu schützende Objekt abdecken, beziehungsweise auskleiden und/oder gleichmäßig verteilt und/oder rasterartig daran angebracht sein
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Schutzpanzerung bereitgestellt.
Gemäß wiederrum einer weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein Verfahren zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren, mittels einer insbesondere erfindungsgemäßen explosiven Schutzpanzerung bereitgestellt, die zwei gegenüberliegende, in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten und ein dazwischen angeordnetes explosives Material aufweist, das dazu eingerichtet ist, bei einer explosiven Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen. Die Schutzpanzerung kann gemäß einem der zuvor beschrieben Aspekte und/oder beispielhaften Ausführungen ausgebildet sein.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine einzustellende Geschwindigkeit und/oder Richtung der Bewegung der wenigstens einen Flugplatte vorgegeben und das explosive Material derart basierend auf der Vorgabe umgesetzt, dass die einzustellende Geschwindigkeit und/oder einzustellende Bewegungsrichtung der wenigstens einer Flugplatte eingestellt wird. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, verschiedene Typen von Geschossen und damit verschiedene Bedrohungsarten effektiver abzuwehren oder sich an neue Bedrohungen anzupassen, ohne dass bauliche Veränderungen an der Schutzpanzerung vorgenommen und/oder andere Komponenten eingesetzt werden müssen.
Ferner kann gemäß dem Verfahren die einzustellende Geschwindigkeit und/oder einzustellende Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte durch die Art der Ansteuerung eines oder mehrerer Zünder eingestellt werden, die Zünder also unterschiedliche Arbeitsmodi aufweisen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorhergehenden Aspekten und beispielhaften Ausführungen kombinierbar ist, ist ein zum Abwehren von Geschossen oder Gefechtsköpfen, insbesondere von sprenggeformten Hohlladungsstrahlen und Projektilen oder insbesondere von KE-Penetratoren, mittels einer erfindungsgemäßen explosiven Schutzpanzerung bereitgestellt, die zwei gegenüberliegende, in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten und ein dazwischen angeordnetes explosives Material aufweist, das dazu eingerichtet ist bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen.
Gemäß dem weiteren erfindungsgemäßen Aspekt wird das explosive Material in wenigstens zwei Zonen unterteilt, die in Abhängigkeit einer einzustellenden Bewegung, insbesondere einem Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit, wenigstens einer der Flugplatten individuell und/oder unabhängig voneinander aktiviert werden. Die wenigstens zwei Zonen können voneinander abgrenzbar sein. Beispielsweise handelt es sich um eine Vielzahl von Zonen. Mit anderen Worten ist das explosive Material in individuell und/oder unabhängig voneinander aktivierbare Zonen aufgeteilt, wobei insbesondere in Abhängigkeit der Umsetzung zum einen der Anzahl der Zonen und zum anderen der Position der jeweiligen Zone in Bezug auf die Flugplatte dessen Beschleunigung und damit Geschwindigkeit sowie auch Bewegungsrichtung eingestellt werden kann.
Bevorzugte Ausführungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden beispielhaften Zeichnungen deutlich, in denen zeigen:

Figur 1: eine schematische Prinzipskizze einer beispielhaften Ausführung einer erfindungsgemäßen explosiven Schutzpanzerung und einem von der Schutzpanzerung gegen ein anfliegendes Geschoss geschützten Objekt;
Figur 2a-2c: weitere schematische Prinzipskizzen beispielhafter Ausführungen erfindungsgemäßer explosiver Schutzpanzerungen in wenigstens teilweise aktiviertem Zustand; und
Figur 3a-3d: schematische Prinzipskizzen zu unterschiedlichen Aktivierungsszenarien beispielhafter Ausführungen erfindungsgemäßer explosiver Schutzpanzerungen.

In der folgen Beschreibung beispielhafter Ausführungen ist eine erfindungsgemäße explosive Schutzpanzerung im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen.
In Figur 1 ist die Schutzpanzerung 1 im Umfeld eines zu schützenden Objektes, welches im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 10 versehen ist und beispielsweise ein Fahrzeug oder ein Gebäude sein kann, angeordnet und in Richtung eines auftreffenden Geschosses 9 ausgerichtet, welches die Schutzpanzerung 1 zum Schutz des Objektes 10 abwehren soll. Wie in Figur 1 zu sehen ist, bewegt sich das Geschoss 9, welches beispielsweise ein stabförmiger KE-Penetrator ist, in Richtung des zu schützenden Objekts 10. Die Schutzpanzerung 1 ist einem in einem gewissen Neigungswinkel α in Bezug auf den Geschwindigkeitsvektor v des auftreffenden Geschosses 9 angeordnet.
Die Schutzpanzerung 1 umfasst im Wesentlichen die folgenden Hauptkomponenten: zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten 3,5; ein dazwischen angeordnetes explosives Material 7, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten 3,5 zu veranlassen. Es sei klar, da eine Vielzahl solcher Schutzpanzerungen 1 modulartig angeordnet sein können, um eine großflächige Panzerung zu erzeugen.
Die Schutzpanzerung 1 gemäß Figur 1 kooperiert mit einer Sensorik 13, die beispielsweise ein Radar-/ oder ein Lasersensor, sein kann und zum Erfassen wenigstens eines Parameters des Geschosses 9 ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Sensorik 13 in der Lage, einen Geschosstyp, eine Geschossgeschwindigkeit, eine Geschossflugrichtung, wie den Geschwindigkeitsvektor, und/oder einen Auftreffort auf der Schutzpanzerung 1 und/oder dem zu schützenden Objekt 10 zu bestimmen. Die Parametererfassung der Sensorik 13 bezüglich des Geschosses 9 ist schematisch über die gestrichelten Linien 15 angedeutet.
Des Weiteren kann die erfindungsgemäße Schutzpanzerung 1 mit einer Steuerung 17 kooperieren, die signalübertragend mit der Sensorik 13, was durch den gestrichelten Pfeil mit dem Bezugszeichen 19 angedeutet ist, verbunden sein kann. Die Steuerung 17 ist grundsätzlich dazu eingerichtet, die Umsetzung des explosiven Materials 7 auszulösen, um die explosive Schutzpanzerung zu aktivieren.
Wie es mittels des gestrichelten Pfeils 21 in Figur 1 angedeutet ist, findet zwischen der Schutzpanzerung 1 und der Steuerung 17 eine Daten-/Informationsübertragung statt. Die Daten-/Informationsübertragung erlaubt es der Steuerung 17, beispielsweise in Abhängigkeit des erfassten Parameters des Geschosses 9 und/oder der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugpatte 3,5, die auf Basis des erfassten Parameters abgeleitet sein kann und dazu dient, eine möglichst effektive Abwehr und/oder Panzerung bereit zu stellen, eine geeignete Aktivierung der Umsetzung des explosiven Materials 7 zu erzielen.
Es ist möglich, dass die Daten- und/oder Informationskommunikation zwischen der Sensorik 13, der Steuerung 17 und/oder der Schutzpanzerung 1 kabellos erfolgen kann.
Die Schutzpanzerung 1 gemäß Figur 1 weist ferner einen insbesondere von der Steuerung 17 ansteuerbares Zündsystem 23 zum aktiven Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials 7 auf. Die Datenübertragung zwischen dem Zündsystem 23 und der Steuerung 17 kann ebenfalls kabellos erfolgen.
In den Figuren 2 und 3 sind weitere beispielhafte Ausführungen erfindungsgemäßer Schutzpanzerungen 1 gezeigt, wobei der Fokus der Figuren auf der Auslösung der Umsetzung des explosiven Materials 7 liegt.
Die Figur 2a bis 2c zeigen schematische Schnittansichten der Schutzpanzerung 1, bei der im Unterschied zur Figur 1 das explosive Material 7 in mehrere Zonen 7.1 bis 7.4 unterteilt ist, die individuell und/oder unabhängig voneinander aktivierbar sind. Dies ist schematisch durch einen eine Umsetzung des explosiven Materials der jeweiligen Zone 7.i andeutenden Stern 25.i ersichtlich.
Wie aus einer Zusammenschau der Figuren 2a bis 2c ersichtlich ist, können die einzelnen Zonen 7.i individuell aktiviert werden, um das jeweilige explosive Material individuell umzusetzen (25.i). Ferner können die Zonen 7.i so zueinander angeordnet bzw. derart voneinander abgeschirmt sein, dass eine unabhängige Aktivierung der einzelnen Zonen 7.i möglich ist, ohne dass die Umsetzung der einen Zone die Umsetzung einer benachbarten Zone veranlasst. Mit anderen Worten kann eine Kettenreaktion unterbunden werden, wenn dies gewünscht ist. Mittels der Einstellung der umsetzenden Zonen 7.i kann die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatten 3,5 eingestellt werden, indem der resultierende Impuls kontrolliert wird. Dies folgt dadurch, dass in Abhängigkeit der aktivierten Zonen 7.i sowohl die Stärke des Impulses über die Anzahl der aktivierten Zonen 7.i als auch die Impulsrichtung über die Position der aktivierten Zonen 7.i beeinflusst werden kann. Somit kann in Abhängigkeit des mittels der Sensorik 13 erfassten Parameters über die Steuerung 17 bewusst eingestellt werden, welche und wie viele Zonen 7.i aktiviert werden müssen, um die optimale Abwehr des Geschosses 9 zu bewerkstelligen.
In einer beispielhaften Ausführung weist das Zündsystem 23 eine an die Anzahl der Zonen 7.i des explosiven Materials 7 angepasste Anzahl an Zündelementen auf, die unabhängig voneinander und/oder individuell insbesondere von der Steuerung 17 ansteuerbar sind. Mit anderen Worten kann jeder Zone 7.i des explosiven Materials 7 ein Zündelement insbesondere ausschließlich zugeordnet sein.
Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf eine Lage des explosiven Materials 7, welches sich zwischen zwei in Figur 3 abgebildeten Flugplatten 3, 5 befindet und welches nach Art einer Rasteranordnung in eine Vielzahl von Zonen 7.i.j unterteilt ist, wobei i als Platzhalter für die Zeilen bzw. Spalten der Rasteranordnung verwendet wird.
So ist aus Figur 3a ersichtlich, dass eine gleichmäßige und vollständige Aktivierung des explosiven Materials erfolgt, indem sämtliche Zonen 7.1.1 bis 7.4.3 aktiviert werden, um das jeweilige explosive Material 7 der jeweiligen Zone 7.i.j insbesondere gleichzeitig umzusetzen.
In den Figuren 3b bis 3d sind weitere Konstellationen ersichtlich, wie die einzelnen Zonen 7.i.j individuell und/oder unabhängig voneinander aktiviert werden können, um die Umsetzung bestimmter Zonen 7.i.j zu erreichen, um die gewünschte Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der zu beschleunigenden Flugplatte 3, 5 einzustellen.
Dabei ist es auch möglich, wie es insbesondere in Figur 3d zu sehen ist, die Zonen 7.i.j bewusst einseitig bzw. asymmetrisch zu aktivieren, sodass zum einen eine gegenüber der vollständigen Aktivierung sämtlicher Zonen 7.i.j reduzierte Impulskraft erzeugt wird und zum anderen eine bewusste Impulsrichtung eingestellt wird, die bewirkt, dass sich die zu beschleunigende Flugplatte in einem Winkel zur Normalenrichtung auf dessen flächige Erstreckung beschleunigt wird.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschiedenen Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

1: Schutzpanzerung
3,5: Flugplatte
7: explosives Material
7.i/7.i.j: Zone mit explosivem Material
9: Geschoss
10: zu schützendes Objekt
13: Sensorik
15: Linie
17: Steuerung
19, 21: Pfeil
23: Zündsystem
25: Stern
α: Neigungswinkel

Claims

Explosive Schutzpanzerung umfassend eine Flugplatte und eine gegenüberliegende, in einem Abstand dazu angeordnete weitere Flugplatte oder eine Grundstruktur eines zu schützenden Objekts, ein dazwischen angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, und eine Steuerung, insbesondere Regelung, zum Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung derart ausgebildet ist und/oder das explosive Material derart umsetzbar ist, dass unterschiedliche Geschwindigkeiten und/oder unterschiedliche Bewegungsrichtungen der wenigstens einen Flugplatte einstellbar sind.
Schutzpanzerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dazu in der Lage ist, eine Menge des umzusetzenden explosiven Materials und/oder einen zeitlichen Verlauf der Umsetzung des explosiven Materials zu steuern.
Explosive Schutzpanzerung, insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche, umfassend zwei gegenüberliegende, in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten und ein dazwischen angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, dadurch gekennzeichnet, dass das explosive Material wenigstens zwei Zonen aufweist, die in Abhängigkeit einer einzustellenden Bewegung, insbesondere einer Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit, wenigstens einer der Flugplatten individuell und/oder unabhängig voneinander aktivierbar sind.
Schutzpanzerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstens zwei Zonen des explosiven Materials im Hinblick auf eine Materialzusammensetzung, eine Sensitivität und/oder eine Zeitverzögerung voneinander unterscheiden.
Schutzpanzerung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Zonen des explosiven Materials räumlich voneinander getrennt, insbesondere voneinander abgeschirmt, sind.
Schutzpanzerung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensitivitäten der explosiven Materialien zweier benachbarter Zonen derart gewählt sind und/oder aufeinander abgestimmt sind, dass eine explosive Umsetzung des explosiven Materials einer Zone das explosive Material der anderen Zone nicht umsetzt.
Schutzpanzerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch eine Sensorik, wie einen Radar- und/oder Lasersensor, zum Erfassen wenigstens eines Parameters eines abzuwehrenden Geschosses, wie eines Geschosstyps, einer Geschossgeschwindigkeit, einer Geschossflugrichtung und/oder eines Auftreffortes auf der Schutzpanzerung.
Schutzpanzerung nach Anspruch 7, ferner gekennzeichnet durch eine Steuerung zum Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des erfassten wenigstens einen Parameters die Geschwindigkeit und/oder die Bewegungsrichtung wenigstens einer der Flugplatten einzustellen.
Schutzpanzerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, ferner gekennzeichnet durch einen, insbesondere von der Steuerung ansteuerbares Zündsystem zum aktiven Auslösen der Umsetzung des explosiven Materials, wobei insbesondere der Zünder eine stoßwellengetriebene, chemische und/oder wärmegetriebene Umsetzung des explosiven Materials bewirkt.
Schutzpanzerung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zündsystem eine an die Anzahl der Zonen des explosiven Materials angepasste Anzahl an Zündelementen aufweist, die unabhängig voneinander und/oder individuell, insbesondere von der Steuerung, ansteuerbar sind.
Schutzpanzerung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des erfassten wenigstens eines Parameters und der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte die Zündelemente entsprechend zu aktivieren.
Schutzpanzerung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung ferner dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des erfassten wenigstens eines Parameters und der einzustellenden Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte die Anzahl und/oder die Position der zu aktivierenden Zündelemente zu bestimmen, um die einzustellende Geschwindigkeit und/oder Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte zu erzielen.
Schutzpanzerung nach Ansprüchen 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist, vorliegende Informationen auf Basis von maschinellem Lernen zu bewerten.
System aus einem zu schützenden Objekt, wie einem Fahrzeug oder einem Gebäude, und wenigstens einer daran angebrachten, explosiven Schutzpanzerung nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere einer Vielzahl an explosiven Schutzpanzerungen nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Verfahren zum Abwehren von Geschossen oder Sprengladungen mittels einer insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten Schutzpanzerung, die zwei gegenüberliegende, in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten und ein dazwischen angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, umfasst, bei dem eine einzustellende Geschwindigkeit und/oder Richtung der Bewegung der wenigstens einen Flugplatte vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass das explosive Material derart basierend auf der Vorgabe umgesetzt wird, dass die einzustellende Geschwindigkeit und/oder einzustellende Bewegungsrichtung der wenigstens einen Flugplatte eingestellt wird.
Verfahren, insbesondere nach Anspruch 15, zum Abwehren von Geschossen oder Sprengladungen mittels einer insbesondere nach einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildeten Schutzpanzerung, die zwei gegenüberliegende, in einem Abstand zueinander angeordnete Flugplatten und ein dazwischen angeordnetes explosives Material, das dazu eingerichtet ist, bei einer Umsetzung eine Gasexpansion zu erzeugen, um eine Bewegung wenigstens einer der Flugplatten zu veranlassen, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das explosive Material in wenigstens zwei Zonen unterteilt wird, die in Abhängigkeit einer einzustellenden Bewegung, insbesondere einer Bewegungsrichtung und/oder Geschwindigkeit, wenigstens einer der Flugplatten individuell und/oder unabhängig voneinander aktiviert werden.