FI91323B - Ns. aktiivisesta panssarista tehty panssariseinä - Google Patents

Description

91323

Ns. aktiivisesta panssarista tehty panssariseinä

Keksinnön alue

Esillä olevan keksinnön kohteena on ontelopanoksen 5 suihkuilta suojaavasta ns. aktiivisesta panssarista tehty panssariseinä käsittäen yhden tai useamman erillisen vaihdettavan paneelin, kunkin paneelin muodostaessa suljetun säiliön, joka on täytetty ontelopanoksen suihkun vaikutuksesta räjähtävällä räjähdysaineella.

10 Keksinnön taustaa Tällaisen panssariseinän yhteydessä, joka on selostettu esimerkiksi DE-patenttijulkaisussa 2 031 658, tulee ontelopanoksen suihku toiminnaltaan voimakkaasti häirityksi, mikä vähentää huomattavasti sen läpitunkeutumista.

15 Tunnettuna selityksenä tähän ilmiöön on se, että suihku sytyttää räjähdysaineen, joka saattaa levyt kiihtyvään liikkeeseen eteen- ja taaksepäin suihkua vasten häiriten siten suuresti sen toimintaa.

Tunnetussa panssariseinässä on räjähdysaine asetet-20 tu räjähdysainelaminaatin muodossa paneelin ulkoseinän sisäpuolelle tietyn etäisyyden päähän paneelin sisäseinästä, jolloin syntyy ilmarako sisäseinän ja räjähdysainelaminaatin väliin. Koska tämä ilmarako on tärkeä panssari-seinän toimintaa ajatellen, ei paneelin sisäosaa voida 25 täysin täyttää räjähdysaineella, mikä rajoittaa tämän tunnetun panssariseinän tehokkuutta. Tunnetussa panssariseinässä lisäksi vain paneelin ulkoseinä ja siihen liitetty räjähdysainelaminaatti muodostaa panssariseinän toiminnallisen osan ontelopanoksen suihkun osuessa panssariseinään.

30 Tunnettujen panssariseinien yhteydessä kyetään si ten häiritsemään huonommin ontelopanoksen suihkun toimintaa sen osuessa kohtisuorasti panssariseinään.

Keksinnön selostus

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on siten tar-35 jota käyttöön kuvatunlainen panssariseinä, joka yhtäältä 2 mahdollistaa suurempien räjähdysainemäärien käytön paneeleissa ja on toisaalta muodostettu siten, että koko paneeli ottaa osaa ontelopanoksen suihkun vaikutusta häiritsevään toimintaan, jolloin ontelopanoksen suihku tulee te-5 hokkaasti häirityksi sen osuessa kohtisuorastikin panssa-riseinään.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisen pans-sariseinän patenttivaatimuksessa 1 esitettyjen tunnusmerkillisten ominaisuuksien avulla.

10 Keksinnön lisäsovellutuksia on selostettu epäitse näisissä patenttivaatimuksissa.

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että paneelin kykyyn häiritä onteloputken suihkua ei ensisijaisesti vaikuta räjähdysaineen, vaan sen sijaan säiliön mitoitus ja 15 erityisesti sen sivuseinien ominaisuudet, yhdessä räjähdysaineen kanssa.

Keksinnön mukaisesti on paneelin sivuseinälle, joka kulkee pääasiassa kohtisuorasti panssariseinää vastaan, annettu iskuaaltoja heijastavat ominaisuudet, niin että 20 panssariseinään osuvan ontelopanoksen suihkun aiheuttamat räjähdysaallot paneelin sisällä heijastuvat ontelopanoksen suihkua vasten häiriten sen toimintaa. Räjähdysaaltojen jatkuvan heijastumisen saavuttamiseksi ontelopanoksen suihkun vaikutuksen aikana vaaditaan siten sivuseinän pai-25 koillaan pysymistä mahdollisimman kauan, jolloin paneeliin kohdistuva painekuormitus vähenee hitaasti. Tämä saavutetaan siten, että sivuseinä valmistetaan joustavasta materiaalista, jolla on sellainen massa ja paksuus, että sitä vastaavalla tiheydellä ja paksuudella varustettu tuote on 30 vähintään yhtä suuri, ja pääasiassa suurempi, kuin vastaava paneelin muiden seinien paksuudella ja tiheydellä varustettu tuote. Tällaisessa paneelissa tapahtuvan hitaan paineenalennuksen ansiosta saavutetaan ontelopanoksen suihkun hyvä häirintä kohtisuorankin osuman yhteydessä.

91323 3

Paneelin muut seinät tehdään sopivimmin kahdesta etäisyyden päähän toisistaan asetetuista yhdensuuntaisista panssarilevyistä, jotka on liitetty sivuseiniin sopivan liitoksen avulla, mahdollisesti sulkuelimellä varus-5 tettuna niiden yhdessäpitovoiman vahvistamiseksi.

Häiritsevältä toiminnaltaan paras paneeli käsittää lieriömäisellä seinällä varustetun säiliön, koska kuormitus tulee tällöin symmetriseksi osuman tapahtuessa lähellä keskustaa.

10 Mitoittamalla nurkat ja reunat sopivalla tavalla lujuusnäkökohtien mukaisesti voivat myös soikeat tai monikulmion muotoiset, esimerkiksi neli- tai kuusikulmaiset paneelit toimia tyydyttävästi häiritsevän vaikutuksen kannalta katsoen.

15 Räjähdyksen aiheuttaman lisääntyneen häirinnän an siosta voidaan paneelin mittoja pienentää ja siten vähentää suojeltavalle kohteelle aiheutuvia vaurioita.

Jopa räjähdysaineella täytettyjen sirpalekranaat-tien vaikutus voidaan tällöin hallita aiheuttamiensa vau-20 rioiden suhteen.

Piirustusten kuvaus

Keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin seuraa-vassa oheisiin piirustuksiin viitaten, jotka esittävät kaavamaisesti keksinnön joitakin suositeltavia sovellutus-25 muotoja.

Kuviot 1-4 esittävät räjähdyksen kulkua keksinnön mukaisessa paneelissa kohtisuoraan osuvan ontelopanoksen suihkun yhteydessä.

Kuvio 5 esittää keksinnön erilaisia sovellutuksia 30 hyökkäysvaunumiinan yhteydessä.

Suositeltava sovellutusmuoto

Kuvio 1 esittää poikkileikkausta kahdesta samanlaisesta paneelista 1 ja 1', jotka sisältyvät ontelopanoksen suihkun vaikutukselta suojattavan kohteen 10 eteen 35 asetettavaan panssariseinään, esimerkiksi tavanomaisten 4 panssariseinään. Kumpikin paneeli käsittää kaksi yhdensuuntaista etäisyyden päähän toisistaan asetettua metalli-levyä 2 ja 3, jotka muodostavat paneelin uiko- ja vastaavasti sisäseinän, sekä sivuseinän 4, joka kulkee kohtisuo-5 raan levyjen 2 ja 3 suhteen ja jotka on kiinnitetty sopivan kuviossa näkymättömän liitoksen avulla tiiviisti levyjen 2 ja 3 reunoja vasten, niin että levy 1 muodostaa suljetun säiliön.

Paneeli on täytetty kokonaan räjähdysaineella 5, 10 esimerkiksi räjäytysmassalla (muotoiltavalla räjähdysaineella) .

Levyjen 2 ja 3 sekä sivuseinän materiaalina voidaan käyttää esimerkiksi terästä tai muuta vastaavanlaista materiaalia, jonka tiheys on yli 2000 kg/m3, ja sopi-15 vimmin yli 7000 kg/m3.

Keksinnön erään käytännöllisen sovellutusmuodon mukaisesti voi paneeli 1 sisältää kuusikulmaiset levyt 2 ja 3, joiden paksuus on noin 3 mm (10 mm), sekä vastaavan kuusikulmaisen sivuseinän, jonka paksuus on 5 mm (12 mm). 20 Vierekkäisten paneelien väliin voidaan asettaa is kuja vaimentavasta pehmeästi joustavasta materiaalista, esimerkiksi muovista tai kumista tehty kerros 6, jolla on huomattavasti alhaisempi tiheys kuin sivuseinillä 4. Kerros 6 estää ylisytytyksen ja suuret muodonmuutokset vie-25 rekkäisten paneelien välillä sekä aikaansaa paneelin sivu-seinän tietyn poikittaissiirtymän paneelin räjäyttämisen yhteydessä. Kerros 6 on sopivimmin hieman paksumpi kuin sivuseinä 4, ja edullisimmin vähintään 6 mm paksuinen.

Kuviossa 1 esitetään, miten ontelopanoksen suihku 7 30 osuu kohtisuorasti paneeliin 1 tehden reiän sen levyihin 2 ja 3 sekä jatkaen kulkuaan kohdassa 7a, ks. kuvio 2, paneelin takasivulla. Ontelopanoksen suihku sytyttää tällöin räjähdysaineen 5 aiheuttaen räjähdysaallot, jotka etenevät yhtäältä levyjen 2 ja 3 välissä sivuseinää 4 vasten ja 35 toisaalta vinosti levyjä 2 ja 3 kohti.

91323 5

Kuvio 2 esittää, miten räjähdysaallot 8 heijastuvat sivuseinää 4 vasten ja palaavat takaisin ontelopanoksen suihkua kohti, johon nämä heijastuneet räjähdysaallot (ke-vennysaallot) vaikuttavat ja siten häiritsevät sen toimin-5 taa.

Jo aikaisemmin on osa räjähdysaalloista, jotka ovat osuneet levyihin 2 ja 3 ontelopanoksen suihkun vieressä olevalla alueella, ehtinyt heijastua takaisin sitä kohti ja aiheuttanut tiettyä häiriötä.

10 Sen häirinnän johdosta, jonka alaiseksi ontelopa noksen suihku joutuu heijastuneiden räjähdysaaltojen vuorovaikutuksen ansiosta, hajoaa ontelopanoksen suihku 7a paneelin takana pääasiassa sinimuotoiseksi aalloksi.

Heijastuneet räjähdysaallot 8 palaavat takaisin 15 vuorovaikutuksen jälkeen ontelopanoksen suihkun kanssa sivuseinää 4 kohti, ks. kuvio 3. Tämä prosessi toistuu, kunnes sivuseinä 4 ja levyt 2 ja 3 irtoavat toisistaan, ks. kuvio 4, jolloin paneeliin vaikuttava paine kevenee ja heijastuneet räjähdysaallot katoavat ympärillä olevaan 20 ilmaan.

Levyt 2 ja 3 katoavat tällöin myös ilmaan, kun taas sivuseinä 4 siirtyy poikittaissuunnassa joustavassa iskuja vaimentavassa kerroksessa 6 sen puristuessa kokoon, sivuseinän 4 tämän jälkeen mahdollisesti ponnahtaessa.

25 Yhden ainoan paneelin yhteydessä katoaa myös sivuseinä ilmaan.

Kerros suojaa iskuja vaimentavan toimintansa lisäksi, joka estää ympärillä olevien paneelien ylisytytyk-sen, myös näitä paneeleita muodonmuutoksilta ja vaurioil-30 ta.

Esimerkiksi panssariseiniä suojeltaessa voidaan rakenteellisista syistä johtuen vain harvoin asettaa paneelit tiiviisti toisiaan vasten.

Kohteen 10 suojelemiseksi lentävän levyn 3 suhteen 35 voidaan iskuaaltoja vaimentava kerros 9 asettaa kohteeseen 10 estämään sirpaleiden osumisen kohteeseen kohdassa 11.

6

Kerros 9 aiheuttaa myös levyn 3 voimakkaan ponnah-tamisen taaksepäin ontelopanoksen suihkua kohti, mikä samalla lisää häirintävaikutusta.

Paneelien ja esimerkiksi panssariseinän välistä 5 etäisyyttä voidaan tällöin vaihdella nollasta muutamiin millimetrin sadasosiin periaatteessa samalla suojavaikutuksella.

Sivuseinä 4 on mitoitettava siten, että se saavuttaa räjähdysaineen räjähdyksen yhteydessä nopeuden, joka 10 on pienempi tai yhtä suuri kuin levyjen 2 ja 3 nopeus. Tämä mitoitus voidaan suorittaa materiaalien, niiden paksuuden jne. sopivalla valinnalla. Koska alaan perehtyneelle henkilölle on selvää, miten mitoitus on tehtävä, ei sitä selosteta yksityiskohtaisemmin tässä yhteydessä. 15 Sivuseinällä 4 on oltava myös suuri dynaaminen kestävyys ja siten se voi olla valmistettuna esimerkiksi teräksestä, kuten edellä on selostettu.

Paneelit on asennettu suojeltavaan kohteeseen 10 paneelien molemmille puolille asetetun ohuen levyn 12 vä-20 tyksellä.

Kuvio 5 esittää paneeleita 1 eräitä hyökkäysvaunun 13 etuosaa varten tarkoitettuja sovellutuksia varten.

Numerot 14 ja 15 esittävät ilmaraolla ja vaimen-nusmassalla 9 varustettuja paneeleita 1.

25 Numero 16 esittää pelkästään vaimennusmassalla va rustettua paneelia 1.

Numero 17 esittää paneelia 1, jonka paneelien väliin on asetettu iskuaaltoja vaimentava kerros 6 ja paneelien ja suojeltavan kohteen väliin vaimennusmassa 9.

30 Numero 18 esittää paneelia varustettuna vaihtele- valla ilmaraolla, joka voi olla myös olematon.

Nämä eri sovellutukset antavat hyvän suojavaikutuksen ja estävät ylisytytyksen paneelien välillä.

Aktiivisen paneelin sivuseinän aiheuttama lisähäi-35 riövaikutus voidaan optimoida ottamalla huomioon eräitä tärkeitä tekijöitä: 91323 7 - räjähdysaineella on oltava korkea räjähdyspaine (> GPa), mikä aiheuttaa korkean paineen säiliöihin ja häiritsee siten tehokkaasti ontelopanoksen suihkua - paneelin sivuseinien suuri tiheys ja paksuus li-5 sää ontelopanoksen suihkun häiriötä - panssariseinän myötörajan σ, on oltava yli 200 MPa.

Claims (8)

1. Ontelopanoksen suihkuilta suojaavasta ns. aktiivisesta panssarista tehty panssariseinä käsittäen yhden 5 tai useamman erillisen vaihdettavan paneelin (1), kunkin paneelin muodostaessa suljetun säiliön, joka on täytetty ontelopanoksen suihkun vaikutuksesta räjähtävällä räjähdysaineella (5), tunnettu siitä, että panssari-seinään osuvan ontelopanoksen suihkun häiritsemiseksi on 10 kukin paneeli varustettu sivuseinällä (4), joka on asetettu pääasiassa kohtisuorasta panssariseinän tason suhteen ja varustettu iskuaaltoja heijastavilla ominaisuuksilla, niin että ontelopanoksen suihkun paneelin sisällä aiheuttamat räjähdysaallot heijastuvat kohti ontelopanoksen 15 suihkua häiriten sen toimintaa, sivuseinän ollessa valmistettuna joustavasta materiaalista, jolla on sellainen paksuus ja massa, että sivuseinän muodostaman tuotteen tiheys ja paksuus ovat vähintään yhtä suuria, tai sopivimmin suurempia kuin paneelien muiden seinien (2, 3) muodostaman 20 vastaavan tuotteen tiheys ja paksuus.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että muut seinät on tehty kahdesta etäisyyden päähän toisistaan asetetuista yhdensuuntaisista panssarilevyistä (2, 3), jotka voivat liikkua tois- 25 tensa suhteen panssariseinän toiminnan yhteydessä.

3. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että räjähdysaineen räjähdyspaine on suurempi kuin 10 GPa.

4. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen 30 mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että sivu- seinän (12) myötöraja (σ.) on suurempi kuin 200 MPa.

5. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että sivu-seinän tiheys on suurempi kuin 2000 kg/m3 ja sopivimmin 35 suurempi kuin 7000 kg/m3. 91323

6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että paneelin poikkileikkaus on ympyrän tai monikulmion muotoinen.

7. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että jos paneeleita on enemmän kuin yksi, niin iskuja vaimentava materiaali on asetettu vierekkäisten paneelien väliin yli-syttymisen estämiseksi niiden välillä.

8. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen panssariseinä, tunnettu siitä, että hyvillä iskuaaltoja vaimentavilla ominaisuuksilla varustettu materiaali (9), esimerkiksi muovi tai kumi, on asetettu panssariseinän ja suojeltavan kohteen (10) väliin.