NO318138B1 - Omvandler for a gjore om en konvensjonell artillerigranat til en sprenggranat med storre gjennomslagskraft - Google Patents

Description

Oppfinnelsen gjelder en omvandler for å gjøre om en konvensjonell artillerigranat til en sprenggranat med større gjennomslagskraft, også særlig for artilleribruk. Artilleirgranater har en eksplosivladning i et omsluttende legeme som kan benevnes hylse, og ladningen antennes av en tenner. Tenneren er generelt et brannrør som er skrudd inn på forhånd i en boring i den fremre del av granaten.

Brannrøret er oftest i form av en nærhetsaktivator og som dessuten har gjennom-slagsfunksjon. Valget av funksjon skjer i utskytingsøyeblikket. Funksjonen "nærhet" medfører en aktivering i en gitt avstand fra bakken, slik at granaten får effektiv stridskraft mot myke mål. Gjennomslagsfunksjonen tilsier at aktiveringen først skjer når et hardt mål eller bakken nås.

Artilleirgranaten utskytes langs en ballistisk bane og kan treffe mål opp til 20-40 km unna. Selv i gjennomslagsmodus får imidlertid slike granater en redusert virkning mot mål av betong, og man får derfor et unødvendig stort forbruk av granater ved visse målødeleggelser, for eksempel bygninger, parkeringsanlegg eller liknende.

Fra patentskriftet DE 40 33 754 kjennes et gjennomslagsprosjektil som er beregnet for betongkonstruksjoner og som har en fremre rakettdel som er forsterket, foran en eksplosivladning.

Et slikt prosjektil er imidlertid spesielt konstruert for anslag mot betongmål. For beskytning av andre mål trengs derfor et supplement, hvilket i en krigssituasjon kompliserer logistikken og øker ammunisjonskostnadene generelt.

Patentskriftet FR 84 7239 beskriver en eksplosiv- eller sprenggranat som har en bunnstykketenner og en aerodynamisk ytre form. Denne granat danner imidlertid et prosjektil som ikke har særlig gjennomslagskraft mot betongkonstruksjoner, og tennermekanismen er for øvrig ikke demonterbar.

Et mål med oppfinnelsen er en omvandler som lett kan gjøre om en eksplosivgranat av klassisk artilleritype til en gjennomslagsgranat som særlig er egnet for betongmål, idet omvandlingen skal kunne skje når som helst i felten.

Oppfinnelsen utnytter altså en bestemt bestykning av konvensjonelle granater ved at de kan legges om til den ene eller andre driftsmodus. Derved behøver man ikke ta i bruk andre granattyper for forskjellige mål, men man kan gi en konvensjonell sprenggranat bedre virkningsgrad mot bestemte infrastrukturer.

Således er det ifølge oppfinnelsen og slik det fremgår av patentkrav 1 skaffet til veie en omvandler for å gjøre om en konvensjonell artillerigranat til en sprenggranat som har særlig stor målrettet virkning mot betongkonstruksjoner, hvor granaten har en fremre boring for opptak av en aktivator, og første forbindelsesmidler i hekkpartiet for blant annet opptak av et sluttstykke for reduksjon av aerodynamisk turbulensvirkning, karakterisert ved et sluttstykke med modifisert form og innrettet for å festes til granaten ved hjelp av de første midler for forbindelse, hvilket sluttstykke omslutter en innretoing for sikring og armering og midler for aktivering av granatens hovedladning, via en indre bunn, og en massiv spiss som ved anslag virker som perforatør og er festet foran i høyde med boringen og ved hjelp av andre festemidler.

Ifølge en særlig utførelsesvariant av omvandleren er denne slik at midlene for aktivering utgjøres av en hulladningsenhet med en konisk dekkplate og en hulladning, idet dekkplaten er vendt mot den indre bunn i granaten.

I nok en utførelse kan midlene for aktivering utgjøres av en flat ladning med en dekkplate ved basis og orientert mot granatens indre bunn. I nok en utførelse kan disse midler utgjøres av en overføringsladning som virker forsterkende på støtbølger. Denne over-føringsladning kan være lagt inn i en ringformet utsparing. Innretningen for sikring og armering kan inneholde en elektronisk eller pyroteknisk forsinkelsesmekanisme. Denne mekanisme kan i tillegg være programmerbar. I en særlig variant kan den massive spiss ha et skjørt som omslutter den ytre overflate på en fremre del av granatens metallhylse.

Fortrinnsvis kan gjennomslagsgranaten være utført av wolfram hvis tetthet overstiger 10.000 kg/m<3> og har en hardhet som overstiger 300 Hv.

En sprenggranat som er omdannet fra en konvensjonell artillerigranat ved hjelp av en omvandler ifølge oppfinnelsen har sin hovedladning i en metallhylse, og denne ladning aktiveres av en tenner i et sluttstykke som kan være festet demonterbart ved et bakre parti av hylsen, idet aktiveringen av hovedladningen kan foregå via en indre bunn bakerst i granaten. En massiv spiss kan være demonterbart festet i høyde med den fremre boring på granaten.

Oppfinnelsens omvandler skal nå gjennomgås i forskjellige utførelsesformer, og det vises til tegningene, hvor fig. 1 viser et lengdesnitt gjennom en kjent granattype, fig. 2 viser et tilsvarende lengdesnitt gjennom en granat fremstilt med omvandleren ifølge oppfinnelsen, i en første utførelse, fig. 3 viser samme i en andre utførelse, og fig. 4a, 4b og 4c viser tre varianter av den omvandlede granats sluttstykke.

Fig. 1 viser altså en sprenggranat ifølge den kjente teknikk og med en hovedladning 1 lagt inn i en metallhylse 2 som bakerst har et bånd 3 på yttersiden for å sikre tetning overfor gass i et våpenløp.

Metallhylsen 2 har en gjenget boring 5 i sitt fremre parti, og denne boring er innrettet for å motta en aktivator, særlig en nærhetsaktivator. En mellomring 6 er oftest lagt inn mellom aktivatoren 4 og boringen 5 og har en pyroteknisk overføringsladning 7.

Hekkpartiet på granaten har en utsparing 8 hvor et sluttstykke 9 kan skrus inn, og dette sluttstykke er slik utformet at det reduserer den luftturbulens som dannes når granaten beveger seg med stor hastighet. Et slikt sluttstykke er i form av en pyroteknisk gassgenerator i dette tilfelle (og generelt går en slik innretning under benevnelsen "base bleed").

Ved at bremsevirkningen som følge av luftturbulens reduseres ved hjelp av et slikt sluttstykke vil granatrekkevidden øke.

Patentskriftet FR 2 572 512 beskriver en slik granat med et bremseopphevende sluttstykke og beregnet for montering i felten på en granat dersom det er behov for det.

En annen måte å redusere luftturbulensen på gjøres ved hjelp av et hult bunnstykke, for eksempel slik det er beskrevet i FR 2 572 512, for feste i den viste utsparing 8 i stedet for en sluttstykkedel av konvensjonell type.

Fig. 2 viser en første utførelsesform av en sprenggranat 10 som er omvandlet ifølge oppfinnelsen. Sluttstykket av konvensjonell type er her erstattet av et sluttstykke 14 som omslutter en tenner 15 og er forbundet med metallhylsen 2 ved hjelp av første forbindelsesmidler, her i form av gjenger i utsparingen 8.

Den gjengede boring 5 i granatens neseparti er videre erstattet av en massiv spiss 11 av høygradig stål (for eksempel stål av typen 100C6) eller av et enda tyngre materiale, nemlig wolfram (fortrinnsvis med tetthet over 10.000 kg/m<3> og hardhet over 300 Hv).

Spissen 11 danner en effektiv penetrator som er forbundet med metallhylsen 2 ved hjelp av andre forbindelsesmidler, her i form av gjengene i boringen 5.

Den indre bunn 12 i hylsen 2 er gjennomboret av en sentral åpning 13 som lukkes av en tynn blikkplate (ikke vist) og som i åpen tilstand tillater ifylling av eksplosivet i granaten via boringen 5.

Tenneren 15 er skjematisk fremstilt og omfatter et kretskort 16 for elektrisk styring og tilført energi fra en strømkilde 17. Kretskortet har i tillegg et akselerometer 18 og er koplet til en elektrisk tenner 19 på en bryteklaff 20 for bryting av den pyrotekniske kjede. Klaffen inngår i innretningen for sikring og armering av klassisk type og godt kjent innenfor teknikken, og derfor vil den ikke her bli beskrevet nærmere.

Innretningen for sikring og armering er utført for å kunne holde granatene sikret under lagring, ved at aktivatoren 19 er helt skilt fra tennmekanismen som i dette tilfelle består av en overføringsskive 21 for overføring av detonasjon.

Innretningen er videre slik at klaffen 20 kan føres til armert stilling når granaten skal skytes ut fra et våpen, det vil si den posisjon som er vist på fig. 2. Kretskortet 16 har dessuten en elektronisk forsinkelse (ikke vist).

Virkemåten for granaten er slik:

Når granaten skytes ut fra et våpen er innretningen for sikring og armering i armert stilling (etter utløpet av en forsinkelse fra starten av den ballistiske bane). Aktivatoren 19 er i dette tilfelle i flukt med overføringsskiven 21 som på sin side vender direkte mot hovedladningen 1 via den sentrale åpning 13 i den indre bunn 12.

Når granaten slår an mot et hardt mål så som en betongkonstruksjon registrerer akselerometeret 18 anslagsstøtet som arter seg som en oppbremsing, og elektronikken på kretskortet 16 analyserer signalene fra akselerometeret, gjenkjenner retardasjon og iverksetter aktivering av overføringsskiven 21 etter en forhåndsprogrammert forsinkelse som er lagt inn i kretsene på kretskortet 16.

Granatens massive spiss 11 som tjener som penetrator trenger under denne periode et visst stykke inn i målet, og forsinkelsen er valgt slik at hovedladningen ikke detonerer før spissen har nådd et stykke inn i betongmålet (i størrelsesorden så langt som lengden av granaten tilsier). En forsinkelse på 1-5 ms kan for eksempel være hensiktsmessig for betongmål. I en variant kan spissen i form av penetratoren strekke seg over hele den ytre del av granaten, det vil si metallhylsen 2.

Fig. 3 viser en annen utførelsesform av en granat utført ifølge oppfinnelsen, ved hjelp av en omvandler som omfatter det viste sluttstykke 14 og den massive spiss 11. Omvandleren leveres i spesialemballasje (ikke vist) og er tilpasset å kunne monteres på en konvensjonell sprenggranat så som den som er vist på fig. 1 og som har en gjenget utsparing i hekkpartiet for å motta en bremsereduserende innretning, og en gjenget boring i frontpartiet for opptak av en aktivator.

For å omdanne en klassisk granat til en perforatorgranat som særlig egner seg for harde mål så som betong er det tilstrekkelig å erstatte aktivatoren 4 med den massive spiss II og det opprinnelige sluttstykke 9 med et modifisert sluttstykke 14 som tjener som tenner.

Etter denne modifikasjon kan granaten ha et annet arbeidsområde, idet virkningen mot betongkonstruksjoner er øket.

Man skal merke seg at innretningene for reduksjon av bremsevirkningen i hekkpartiet også kan tilpasses granaten i felten (se patentskriftet FR 2 572 512 nevnt tidligere) og at aktivatorene 4 kan være lagret uavhengig av granatene selv. Det er altså lett å la en konvensjonell sprenggranat så som den som er vist på fig. 1 ivareta to funksjoner, nemlig å være effektiv mot myke mål på den ene side og på den annen side å erstatte aktivatoren 4 med en massiv spiss 11 som tjener som penetrator for å la granaten i stedet være mer effektiv mot harde mål.

I en særlig utførelsesform og som gjelder utførelsen på fig. 3 har den massive spiss 11 et skjørt 26 som omslutter ytterflaten på en fremre del av metallhylsen 2.

En slik utforming gir større mekanisk styrke av hylsen 2 og hindrer at spissen 11 presses bakover og inn i den fremre del av hylsen under anslagsstøtet mot målet.

Ved at man ikke har avsatt noen sentral åpning 13 i den indre bunn 12 i granaten vil konstruksjonen av sluttstykket 14 for tilpasning i en konvensjonell granat være spesiell.

I henhold til fig. 3 omslutter sluttstykket 14 som aktiveringsinnretning (i stedet for overføringsskiven 21) en mindre hulladningsenhet 22 som på sin side omfatter en konisk dekkplate 23 og en eksplosiv hulladning 24. Dekkplaten 23 kan for eksempel være av kopper.

Denne hulladningsenhet 22 aktiveres ved hjelp av en aktivator 19 som er (som i ut-førelsen vist på fig. 2) festet til en bryteklaff 21 for en innretning for sikring og armering. Som tidligere styres det hele av elektronikk på et kretskort 16, hvor det også er anordnet et akselerometer 18 og hvor det er programmert inn en forsinkelse.

For å kunne lagre sluttstykket 14 uavhengig av granaten er det utrustet med midler som sikrer tetting når det er skilt fra denne. Her omfatter disse midler et lokk 25 som hullad-ningsenheten 22 ligger inni, og dette lokk er festet til sluttstykket 14 på tettende måte, for eksempel ved lodding. Festet kan også være tilskruing, en tett skjøtemasse av silikon kan i så fall være lagt inn mellom lokket og sluttstykket.

Den dekkplate 23 som dekker hulladningen 24 er orientert mot den indre bunn 12 bakerst i granaten.

Når hulladningen 24 aktiveres vil den effektstråle som frembringes og blir rettet ved hjelp av dekkplaten 23 trenge gjennom lokket 25 og bunnen 12, og energien i eksplo-sivstrålen vil være tilstrekkelig for å antenne hovedladningen 1. For å redusere forstyrrelser som energistrålen ellers kan forårsake er tykkelsen av lokket 25 redusert med minst 1 mm i midtområdet, eventuelt kan man ha et gjennomboret lokk i stedet for et med mindre sentral tykkelse, og i så fall vil åpningen være lukket av et mindre tinnlokk 30 for å sikre tetning under lagring av sluttstykket 14 alene.

Som et eksempel vil en hulladning 24 med 30 mm diameter sikre tenning av en hovedladning som består av 60% (vekt) heksogen og 40 % tolitt (vanligvis kalt "kompositt B") via en indre bunn 12 med 5 mm tykkelse.

Som variant kan man i denne utførelse av granaten også bruke den massive spiss 11 slik det er vist på fig. 2, og dessuten kan andre utførelsesformer av sluttstykket godt tenkes.

Således viser fig. 4a et sluttstykke 14 hvor aktiveringen skjer ved hjelp av en flat ladning 27 hvis dekkplate 28 (av kopper) har form som en konkav kalott og med basis orientert mot den indre bunn 12 (stiplet antydet).

Denne flate hjelpeladning danner en kjemestråle ved antennelsen og hvis energi er tilstrekkelig for å trenge bunnen 12 og sikre aktivering (detonering) av granatens hovedladning. Tetningen mellom lokket 25 i sluttstykket 14 sikres her av en ringforbindelse 29 av silikon og av et tinnlokk 30 som allerede forklart for fig. 3. Lokket 30 kan være fastlimt.

Fig. 4b viser en annen utførelsesvariant av sluttstykket 14, hvor aktiveringen skjer ved hjelp av en overføringsladning 31 som tjener som en forsterker eller intensi-veringsinnretning for støtbølgene.

Man kan for eksempel bruke en ladning på 50 g av en sammensetning som kan være kompositt B beskrevet ovenfor, for å støtaktivere en ladning med samme sammensetning bak bunnen 12 og hvis lokale tykkelse bare er 5 mm og som har en avstand i størrelsesorden 1 mm fra overføringsladningen.

I en variant av sluttstykket, vist på fig. 4c er en første overføringsladning 31 lagt inn i en ringformet utsparing 37 i den øvre flate på lokket 25 og koaksialt i forhold til dette. Denne ladning 31 står i forbindelse med flere langsgående kanaler 32 (fylt av et materiale som overfører bølger fra detonasjonen) med en pyroteknisk overføringsblanding 33, idet denne blanding selv antennes av en andre overføringsladning 34 i form av en skive.

Kanalene er jevnt vinkelfordelt over omkretsen og ligger altså koaksialt i forhold til lokket 25, for eksempel er det tre kanaler med 120° innbyrdes vinkelavstand. Blandingen 33 er lagt i en sylindrisk utsparing 35 som danner en grunn skål på toppen av en holder 36, idet det er denne holder som holder innretningen for sikring og armering på plass. En slik anord-ning gir anledning til å forsterke eller intensivere detonasjonsbølgene fra den første over-flateladning 31, slik at den ringformede bølgefront som etableres vil forplante seg frem gjennom den indre bunn 12 og der etablere et intenst støt som er konsentrert langs granatens sentrale lengdeakse.

På denne måte får man aktivering av hovedladningen med en relativt liten over-flateladning31.

Som eksempel kan man for den andre overføringsladning 34 bruke 2 g tetrylgrafitt, den pyrotekniske blanding 33 bruke 5 g heksogen med granulometri mellom 100 og 200 ( im for å fylle kanalene 32, og den første overføringsladning 31 bruke 15 g av en blanding av heksogen og voks i masseforholdene 95/5 og samtidig legge inn noe grafitt (for eksempel 1 % av totalmassen).

På denne måte vil initieringen eller aktiveringen av hovedladningen som er av kompositt B kunne foregå gjennom en skillevegg på 5 mm tykkelse.

Som variant kan man erstatte den elektronisk programmerte forsinkelse med en pyroteknisk forsinkelse som for eksempel i den andre utførelsesvariant kan være lagt inn i kanalene 32. Likeledes kan som nevnt elektronisk forsinkelse være forhåndsprogrammert, og forsinkelsen kan da innstilles i avhengighet av hvor hardt det søkte mål er. For eksempel kan man bruke en forsinkelse på 1-5 ms for et betongmål og en forsinkelse på 0,5-2 ms for . ødeleggelse av mykere eller fordelte bakkemål, herunder ferdselsårer, pass, stier, veier, flyplasser, landingsstriper, rullebaner, marsj- og skipsruter, troppebevegelser og soldat-kompanier.

Oppfinnelsens omvandler gir altså muligheter til å utnytte allerede eksisterende og konvensjonelle sprenggranater. En og samme granattype kan dermed fylle flere funksjoner ved at oppfinnelsens omvandler endrer dens karakter til å være spesielt egnet for lettere mål-konstruksjoner, til betongkonstruksjoner og andre harde mål, til å ødelegge terrenget, veiområder og annet.

Claims (9)

1. Omvandler for å gjøre om en konvensjonell artillerigranat til en sprenggranat som har særlig stor målrettet virkning mot betongkonstruksjoner, hvor granaten har en fremre boring (5) for opptak av en aktivator, og første forbindelsesmidler i hekkpartiet for blant annet opptak av et sluttstykke for reduksjon av aerodynamisk turbulensvirkning, karakterisert ved et sluttstykke (14) med modifisert form og innrettet for å festes til granaten ved hjelp av de første midler for forbindelse, hvilket sluttstykke omslutter en innretning for sikring og armering og midler for aktivering av granatens hovedladning (1), via en indre bunn (12), og en massiv spiss (11) som ved anslag virker som perforatør og er festet foran i høyde med boringen (5) og ved hjelp av andre festemidler.

2. Omvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at midlene for aktivering utgjøres av en hulladningsenhet (22) med en konisk dekkplate (23) og en hulladning (24), idet dekkplaten er vendt mot den indre bunn (12) i granaten.

3. Omvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at aktiveringsmidlene utgjøres av en flat ladning (27) hvis dekkplate (28) ved basis er orientert mot granatens indre bunn (12).

4. Omvandler ifølge krav 1, karakterisert ved at aktiveringsmidlene utgjøres av en overføringsladning (31) som er innrettet for å forsterke støtbølger.

5. Omvandler ifølge krav 4, karakterisert ved at overføringsladningen (31) er anordnet i en ringformet utsparing (37).

6. Omvandler ifølge ett av kravene 1-5, karakterisert ved at innretningen for sikring og armering omfatter en elektronisk eller pyroteknisk forsinkelse for aktiveringen.

7. Omvandler ifølge krav 6, karakterisert ved at forsinkelsen er programmerbar.

8. Omvandler ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at den massive spiss (11) omfatter et skjørt (26) som omslutter den ytre overflate av metallhylsen (2) i granatens fremre parti.

9. Omvandler ifølge ett av kravene 1-8, karakterisert ved at den massive spiss (11) er utført av et materiale med wolfram og hvis volumetriske masse overstiger 10.000 kg/m<3 >og hvis hardhet overstiger 300 Hv.